Question

【題目】鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。

(1)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護(hù)。

為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述________(填裝置序號(hào))裝置原理進(jìn)行防護(hù)；裝置③中陰極產(chǎn)物為：_____________________。

(2)用甲烷或其他有機(jī)物、氧氣為原料可設(shè)計(jì)成原電池，以CnH2nOn、O2為原料，硫酸溶液為電解質(zhì)設(shè)計(jì)成燃料電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為：_________________。

(3)圖1是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙，圖2是NaBH4/H2O2燃料電池。

　

圖2電池負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)為：_______________；若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b直接相連，則濾紙出現(xiàn)________色，c位置的電極反應(yīng)式為____________________，若用KI淀粉溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b與A、B電極相連，鉛筆芯c點(diǎn)處出現(xiàn)藍(lán)色，則b接的是___________(填A或B)電極。

Answer 1

【答案】②③ NaOH和H2 CnH2nOn-4ne－+nH2O=nCO2+4nH＋ BH4--8e－＋8OH-=BO2-+6H2O 紅 O2+2H2O+4e-=4OH- B

【解析】

(1)①裝置為原電池鐵為負(fù)極被腐蝕；②裝置為原電池鋅作負(fù)極被腐蝕，鐵作正極被保護(hù)；③裝置為電解池，鐵作陰極被保護(hù)；

(2)CnH2nOn的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：CnH2nOn-4ne-+nH2O=nCO2+4nH+；

(3)圖2負(fù)極是BH4-發(fā)生氧化反應(yīng)；原電池發(fā)生吸氧腐蝕，正極是氧氣得電子生成大量的氫氧化鈉，能使酚酞變紅色；若用KI淀粉溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b與A、B電極相連，鉛筆芯c點(diǎn)處出現(xiàn)藍(lán)色，則陽極放電的是I-離子，反應(yīng)產(chǎn)生I2，b為陽極，與正極B相連。

(1)①裝置為原電池鐵為負(fù)極被腐蝕；②裝置為原電池鋅為負(fù)極被腐蝕，，Fe作正極被保護(hù)；③裝置為電解池，鐵作陰極被保護(hù)；②③裝置中鐵被保護(hù)；裝置③中發(fā)生的是電解飽和食鹽水的反應(yīng)，陽極是Cl-失電子生成Cl2，陰極是H+得到電子，反應(yīng)產(chǎn)生H2，H+放電發(fā)生還原反應(yīng)，破壞了附近的水的電離平衡，水進(jìn)一步電離，最終附近溶液中c(OH-)>c(H+)，所以陰極附近溶液中含有大量NaOH，故裝置③中陰極產(chǎn)物為：H2、NaOH；

(2)通入CnH2nOn的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：CnH2nOn-4ne－+nH2O=nCO2+4nH＋；

(3)圖2燃料電池的負(fù)極是BH4-發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BH4--8e－＋8OH-=BO2-+6H2O；正極上H2O2獲得電子變?yōu)?/span>OH-，電極反應(yīng)式為H2O2+2e-=2OH-；若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b直接相連，構(gòu)成原電池，則a電極是鋅板，鋅電極為負(fù)極，鋅失電子，鉛筆芯為正極，O2得電子，在該極生成大量的氫氧化鈉，使溶液顯堿性，酚酞溶液變?yōu)榧t色；c位置的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-；若用KI淀粉溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b與A、B電極相連，鉛筆芯c點(diǎn)處出現(xiàn)藍(lán)色，則陽極放電的是I-，為陽極，b電極與電源的正極B相連。