Question

【題目】家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，出現(xiàn)紅棕色的銹斑，某同學(xué)擬對(duì)其原理及條件進(jìn)行分析：

（1）該同學(xué)準(zhǔn)備了下列實(shí)驗(yàn)用品：20%NaCl溶液、蒸餾水、酚酞試液、KSCN溶液、新制氯水、純鐵絲、碳棒、U形管、導(dǎo)線等；請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證鋼鐵吸氧腐蝕的電極產(chǎn)物，簡(jiǎn)述操作過(guò)程并寫(xiě)出溶液中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。

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（2）將一銅棒、碳棒用導(dǎo)線連接后，插入內(nèi)盛20%氯化鈉溶液的U形管中，請(qǐng)根據(jù)此裝置在下列兩項(xiàng)中擇一回答：

①若不是原電池，請(qǐng)說(shuō)明原因：__________________________________________

(如果回答此題，下面的②不用回答)。

②若是原電池，現(xiàn)要求利用此裝置(電極材料、溶液濃度均不變)，采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)提高電池的放電效率，該操作可以是：______________________________。

（3）目前我國(guó)許多大型銅質(zhì)文物露天放置腐蝕嚴(yán)重，在不影響觀瞻效果的條件下，除用加保護(hù)層法保護(hù)外，請(qǐng)你再提出一項(xiàng)簡(jiǎn)單而有效的保護(hù)方法并簡(jiǎn)述其保護(hù)原理：_______________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】（1）用導(dǎo)線連接鐵絲和碳棒后插入盛有20%NaCl溶液的U形管中，放置數(shù)分鐘，向插入鐵絲的一端滴入1～2滴KSCN溶液未顯色，再滴入氯水顯紅色，證明負(fù)極有Fe2＋生成，相關(guān)離子方程式為：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。向插入碳棒的一端滴入酚酞溶液，溶液顯紅色，證明有OH－生成

（2）②向插入碳棒的溶液中通入氧氣或空氣

（3）將鐵塊(或鋅塊)連接文物底座并埋入地下，定期更換；原理是：使文物成為原電池的正極(或使銅文物用導(dǎo)線連接直流電源的負(fù)極，正極用導(dǎo)線連接埋入地下的導(dǎo)體。原理是：使文物成為電解池的陰極)

【解析】（1）為加速腐蝕應(yīng)選用20%NaCl溶液為電解質(zhì)溶液，以純鐵絲和碳棒做兩極，分別針對(duì)兩極產(chǎn)物Fe2＋和OH－進(jìn)行檢驗(yàn)。

（2）具備構(gòu)成原電池的基本條件，在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的是空氣中的O2。

（3）在眾多限制下，只能考慮電化學(xué)保護(hù)法。