Question

13．鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的$\frac{1}{4}$．
（1）為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用如圖所示甲的方案，屬于原電池原理（填“原電池”或“電解池”）
（2）圖中乙方案也可降低鐵閘門腐蝕速率，稱為外加電流的陰極保護法保護法．
（3）將5mol/L CuSO₄溶液200mL用惰性電極電解一段時間后，從其中的一個電極收集到標準狀況下448mL氣體，為使電解后的溶液恢復到開始的濃度，應向電解后的溶液中加入3.2gCuO物質(zhì)（填化學式）．

Answer 1

分析 （1）作原電池負極的金屬加速被腐蝕，作原電池正極的金屬被保護；
（2）在電解池的陰極上的金屬被保護，根據(jù)電解池的工作原理來回答；
（3）根據(jù)電解池的工作原理，要想讓電解后的電解質(zhì)復原，則遵循的原則是：出什么加什么，來分析解答．

解答 解：（1）應用原電池原理，作原電池負極的金屬加速被腐蝕，作原電池正極的金屬被保護，故答案為：原電池；
（2）電解池的陰極上的金屬被保護，為降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的負極，稱為外加電流的陰極保護法，故答案為：外加電流的陰極保護法；
（3）生成氧氣的體積為448mL氣體，物質(zhì)的量為：$\frac{448mL×1{0}^{-3}L/ml}{22.4L/mol}$=0.02mol，由電解反應式為：2H₂O+2CuSO₄$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ ，所以消耗硫酸銅的物質(zhì)的量為0.04mol，而硫酸銅的物質(zhì)的為：0.2L×5mol/L=1mol，所以硫酸銅未完全放電，所以只要加入氧化銅，使其復原，質(zhì)量為：0.04mol×80g/mol=3.2g，d故答案為：3.2；CuO．

點評 本題考查金屬的腐蝕與防護，明確原電池和電解池原理是解本題關(guān)鍵，可以采用物理或化學方法保護金屬，防止金屬被腐蝕，減少浪費．