Question

【題目】電化學原理在防止金屬腐蝕、能量轉換等方面應用廣泛。

(1)①鋼鐵在海水中容易發生電化學腐蝕，正極反應式是__________。

②圖中，為減緩鋼閘門的腐蝕，材料B可以選擇__________(填“Zn”或“Cu”)。

(2)如圖為鋼鐵防護模擬實驗裝置，則鐵做__________極，檢測鋼鐵保護效果的方法是：取少量鐵電極附近的溶液于試管中，_________，則說明保護效果好。

(3)氫氧燃料電池是一種新型的化學電源，其構造如圖所示：

a、b為多孔石墨電極，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電。

①a的電極反應式是_________；

②若電池共產生3.6g水，則電路中通過了_______mol的電子。

Answer 1

【答案】O2＋4e－＋2H2O＝4OH－ Zn 陰 滴加鐵氰化鉀(K3Fe(CN)6)溶液，若無藍色沉淀產生 H2－2e－＋2OH－＝2H2O 0.4

【解析】

(1)①鋼鐵在海水中發生電化學腐蝕的正極反應取決于電化學腐蝕的類型，按類型書寫即可；

②由圖判斷防護方法是原電池原理，據此可以選擇材料B；

(2)圖知鋼鐵防護的方法是電解方法，則可判斷鐵是陰極；檢測鋼鐵保護效果的方法是：檢測鐵電極附近的溶液中的亞鐵離子濃度；

(3)①通過通入電極a的反應物是氫氣，判斷電極是負極，書寫電極反應式；

②按電池反應方程式，結合已知條件：電池共產生3.6g水，即可計算電路中通過電子的物質的量。

(1)①鋼鐵在海水中發生吸氧腐蝕，則正極反應式為：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－；

答案為：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－；

②由圖判斷防護方法是原電池原理，要保護鐵，鐵作原電池的正極，那么負極就選比鐵活潑的金屬鋅；

答案為：Zn；

(2)圖知鋼鐵防護的方法是電解方法，是外接電源的陰極保護法，則鐵是陰極；檢測鋼鐵保護效果的方法是：檢測鐵電極附近的溶液中的亞鐵離子濃度，濃度越低保護效果就越好，因此可取鐵電極附近的溶液少量，滴加鐵氰化鉀(K3Fe(CN)6)溶液，若無藍色沉淀產生，則保護效果好；

答案為：陰；滴加鐵氰化鉀(K3Fe(CN)6)溶液，若無藍色沉淀產生；

(3)氫氧燃料電池是一種新型的化學電源，

①通入電極a的反應物是氫氣，則電極a是負極，氫氣在負極發生氧化反應，因為電解質是堿溶液，則其電極反應式為H2－2e－＋2OH－＝2H2O；

答案為：H2－2e－＋2OH－＝2H2O

②按電池反應方程式，則，得x=0.4mol；

答案為：0.4。