Question

【題目】電化學(xué)與我們的生活有著密切的聯(lián)系，請結(jié)合電化學(xué)知識回答下列有關(guān)問題：

（1）炒過菜的鐵鍋未及時洗浄(殘液中含NaCl)，不久便會因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。試回答:鐵鍋的銹蝕應(yīng)屬于____________(填“析氫腐蝕”或“吸氧腐蝕”)， 鐵鍋銹蝕的正極反應(yīng)式為:____________。

（2）利用反應(yīng)Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2設(shè)計成如上圖1所示原電池，回答下列問題：

①寫出正極電極反應(yīng)式___________

②圖中X溶液中的溶質(zhì)是____________

（3）如圖2是一個電化學(xué)反應(yīng)的示意圖。

①寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式_______________

②乙池中總反應(yīng)的離子方程式_____________

③熔融鹽CH3OH燃料電池用熔融碳酸鉀為電解質(zhì)，則電池負(fù)極反應(yīng)式__________

④當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40g，若此時乙池中溶液的體積為500ml，則溶液H+的濃度是_____________;此時丙池某電極析出1.60g某金屬，則丙中的某鹽溶液可能是_____(填序號)。

A. MgSO4 B. CuSO4 C. NaCl D. AgNO3

Answer 1

【答案】吸氧腐蝕 O2+2H2O+4e-＝4OH- 2Fe3++2e-＝2Fe2+ FeCl3 CH3OH-6e-+80H-＝CO32-+6H2 O 4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+ CH3OH-6e-+3CO32-＝4CO2+2H2O 0.1 BD

【解析】

（1）鐵鍋中含有Fe、C，Fe、C和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，該原電池中，Fe易失電子作負(fù)極、C作正極，負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離子，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-＝Fe2+、正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-＝40H-，亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，被氧氣氧化生成氫氧化鐵；

（2）C為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2Fe3++2e-＝2Fe2+，Cu為負(fù)極，電極方程式為Cu-2e-＝Cu2+;由裝置圖可知知Y是氯化銅溶液，電解質(zhì)溶液X是FeCl3；

(3)①燃料電池中，投放燃料的電極是負(fù)極，投放氧化劑的電極是正極，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-＝CO32-+6H2O；

②電解硝酸銀溶液時，銀離子得電子生成銀、水失電子生成氧氣和氫離子，離子方程式為4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；

③熔融鹽CH3OH燃料電池用熔融碳酸鉀為電解質(zhì)，則電池負(fù)極上甲醇失電子與碳酸根離子反應(yīng)生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+3CO32-＝4CO2+2H2O

④當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40g時,設(shè)氫離子濃度為 amol/L，

4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+

432g 4mol

5.40g 0.5amol

解得:a＝0.1

陰極上析出金屬，則在金屬活動性順序表中金屬元素處于H元素后，根據(jù)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等知，丙中析出金屬元素需要的電子等于或小于乙池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)，據(jù)此確定含有的金屬元素，析出5.40g時轉(zhuǎn)移電子數(shù)是0.05mol。

A.硫酸鎂中鎂元素處于H元素之前，所以陰極上不析出金屬單質(zhì)，選項A錯誤

B.電解硫酸銅溶液時，陰極上析出1.60g銅需要轉(zhuǎn)移電子0.05mol，選項B正確;

C.NaCl中鈉元素處于氫元素前，所以陰極上不析出金屬單質(zhì)，選項C錯誤;

D.電解硝酸銀溶液時，陰極上析出1.60g銀需要轉(zhuǎn)移電子0.0148mol＜0.05mol，選項D正確。

答案為:BD。