Question

（1）鐵在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化腐蝕最后生成鐵銹（Fe₂O₃．xH₂O），則發(fā)生腐蝕時(shí)正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）下列哪些裝置可防止鐵棒被腐蝕

 

．
（3）在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面上鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置示意圖如圖2：
①電鍍時(shí)，鍍件與電源的

 

極連接，A電極對應(yīng)的金屬是

 

（寫元素名稱），B電極的電極反應(yīng)式是

 

．
②圖3是一種鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，M由Na₂O和Al₂O₃制得，其作用是導(dǎo)電和隔膜，該電池反應(yīng)為2Na+xS=Na₂Sx．該電池正極的電極反應(yīng)式為

 

．
用該電池作電源進(jìn)行上述鐵件鍍銅時(shí)，若電鍍池中兩電極的質(zhì)量開始相同，電鍍完成后取出洗凈、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為25.6g，則理論上該電池負(fù)極消耗的質(zhì)量為

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕后最終會(huì)生成鐵銹（Fe₂O₃．xH₂O），此時(shí)正極上是氧氣放電，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式；
（2）當(dāng)鐵棒做原電池的正極或電解池的陰極的時(shí)候被保護(hù)，減緩腐蝕速率；
（3）①在鐵件的表面鍍銅時(shí)，金屬銅必須是陽極材料，金屬鐵為陰極，根據(jù)電解池的工作原理來回答；
②原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，結(jié)合原電池的總反應(yīng)來分析正極反應(yīng)；電鍍時(shí)，鍍層作陽極、鍍件作陰極，所以陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；電鍍后，兩個(gè)電極質(zhì)量差等于陽極溶解質(zhì)量與陰極析出質(zhì)量之和，根據(jù)金屬和電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答： 解：（1）鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕后最終會(huì)生成鐵銹（Fe₂O₃．xH₂O），此時(shí)正極上是氧氣放電：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）A．形成原電池反應(yīng)，鐵為負(fù)極，碳為正極，為鐵的吸氧腐蝕，故A錯(cuò)誤；
B．鋅比鐵活潑，鐵為正極，被保護(hù)而難以腐蝕，故B正確；
C．水中溶解氧氣，鐵可發(fā)生腐蝕，故C錯(cuò)誤；
D．鐵連接電源負(fù)極，為陰極，被保護(hù)不易腐蝕，故D正確．
故答案為：BD；
（3）①在鐵件的表面鍍銅，鍍層金屬銅必須做陽極，故A對應(yīng)的金屬必須是銅；鍍件鐵做陰極，故鍍件必須連電源的負(fù)極，在陰極上放電的是電解質(zhì)溶液中的銅離子：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：負(fù)；銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在反應(yīng)2Na+xS=Na₂S_x中，硫單質(zhì)得電子，故正極反應(yīng)為：xS+2e^-=S_x^2-（或2Na⁺+xS+2e^-=Na₂S_x）；
電鍍時(shí)，鍍層作陽極、鍍件作陰極，所以陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu；電鍍后，兩個(gè)電極質(zhì)量差等于陽極溶解質(zhì)量與陰極析出質(zhì)量之和，若電鍍前鐵、銅兩電極的質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧�、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為25.6g，所以陽極溶解銅的質(zhì)量為12.8g，
設(shè)通過的電子為x，
Cu-2e^-=Cu²⁺
64g    2mol
12.8g   x
64g：2mol=12.8g：x，
x=0.4mol，
故流經(jīng)電鍍池的電極的電子的物質(zhì)的量為0.4mol，而流經(jīng)電鍍池的電子的量與流經(jīng)原電池中正負(fù)極的電子的量相同，設(shè)原電池負(fù)極上有Xg鈉被消耗，
有：Na-e^-=Na⁺
     23g    1mol
     Xg     0.4mol
可得  

23g

Xg

=

1mol

0.4mol

解得X=9.2g
故答案為：xS+2e^-=S_x^2-（或2Na⁺+xS+2e^-=Na₂S_x）；9.2．

點(diǎn)評：本題考查電解原理，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意：（3）中兩個(gè)電極質(zhì)量之差等于溶解銅和析出銅的質(zhì)量之和而不是質(zhì)量之差，為易錯(cuò)點(diǎn)．