Question

對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。

(1)以下為鋁材表面處理的一種方法：

①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是_________________________________

(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________。

a．NH₃          b．CO₂               c．NaOH                    d．HNO₃

②以鋁材為陽極，在H₂SO₄溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為_______________________________________________________。

取少量廢電解液，加入NaHCO₃溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_________________________________________________________。

(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是_________________________________________________________________。

 (3)利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。

若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于________處。若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為______________________________ _____________________________________。

Answer 1

解析　(1)①題中指出在堿洗時有氣泡產(chǎn)生，則只有金屬鋁與堿反應才符合條件，故堿洗過程中發(fā)生反應的離子方程式為Al₂O₃＋2OH^－＋3H₂O===2[Al(OH)₄]^－、2Al＋2OH^－＋6H₂O===2[Al(OH)₄]^－＋3H₂↑。堿洗后溶液中含有大量[Al(OH)₄]^－，故最好通入CO₂氣體使[Al(OH)₄]^－轉(zhuǎn)化為Al(OH)₃沉淀以回收鋁。

②活潑金屬作陽極，陽極材料本身失電子被氧化，其氧化產(chǎn)物為Al₂O₃，由此可得陽極反應式為2Al＋3H₂O－6e^－===Al₂O₃＋6H^＋。加入NaHCO₃溶液后，Al^3＋與HCO₃^－發(fā)生相互促進的水解反應，離子方程式可表示為Al^3＋＋

3HCO₃^－===Al(OH)₃↓＋3CO₂↑。

(2)電鍍時若用石墨作陽極，則電解過程中電解液中Cu^2＋濃度不斷減小，導致鐵表面不能鍍上均勻的銅。

(3)若X為碳棒，則只能用外加電源的陰極保護法，此時開關K應置于N處。若X為Zn，K置于M處，其保護原理為犧牲陽極的陰極保護法。

答案　(1)①2Al＋2OH^－＋6H₂O===2[Al(OH)₄]^－＋3H₂↑　b　②2Al＋3H₂O－6e^－===Al₂O₃＋6H^＋　HCO₃^－與Al^3＋發(fā)生水解相互促進反應，產(chǎn)生Al(OH)₃沉淀　(2)補充溶液中消耗的Cu^2＋，保持溶液中Cu^2＋濃度恒定　(3)N　犧牲陽極的陰極保護法