Question

（1）依據(jù)氧化還原反應：2Ag⁺（aq）+Cu（s）=Cu²⁺（aq）+2Ag（s）設計的原電池如圖1所示．請回答下列問題：
①電極X上發(fā)生的電極反應為

Cu=Cu²⁺+2e^-

；
②外電路中的電子是從

Cu

電極流向

Ag

電極（填電極材料名稱）．
③鹽橋中盛有飽和KCl的瓊脂溶液，放電過程中向CuSO₄溶液擴散的是（

Cl^-

填離子符號）

（2）①金屬腐蝕一般可分為化學腐蝕和．炒過菜的鐵鍋未及時清洗容易發(fā)生電化學腐蝕而生銹．請寫出鐵鍋生銹過程中：
負極的電極反應式：

Fe=Fe²⁺2e^-

，正極的電極反應式：

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
②據(jù)統(tǒng)計，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當年鋼產(chǎn)量的10～20%．學校內的自行車防雨棚采用了鋼架結構，但使用不久就會生銹．為了使它有比較長的使用壽命，需要采取防銹措施．請同學們提出防止自行車棚的鋼架銹蝕的措施：

噴漆；焊上一塊鋅

（寫出2種即可）
（3）目前世界上比較先進的電解制堿技術是離子交換膜法，如圖2為離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖．
①寫出電解過程中總的化學方程式

2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

②透過交換膜的離子a是

Na⁺

．

Answer 1

分析：（1）由方程式2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）可知，反應中Ag⁺被還原，應為正極反應，則電解質溶液為硝酸銀溶液，Cu被氧化，應為原電池負極反應，在裝置圖中X為Cu，Y為硝酸銀溶液，根據(jù)原電池的工作原理來回答即可；
（2）①生鐵的吸氧腐蝕中，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應，正極上是氧氣得電子的還原反應；
②根據(jù)金屬生銹的條件來選擇合適的防止金屬生銹的措施；
（3）①電解飽和食鹽水在兩個電極上生成的分別是氫氣、氫氧化鈉和氯氣；
②在電解池中，電解質溶液中的陽離子從陽極移向陰極，根據(jù)燒堿出現(xiàn)的電極來確定離子的移動情況．

解答：解：（1）由方程式2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）可知，反應中Ag⁺被還原，應為正極反應，則電解質溶液為硝酸銀溶液，Cu被氧化，應為原電池負極反應，在裝置圖中X為Cu，Y為硝酸銀溶液，
①該原電池負極X上發(fā)生失電子的氧化反應，該極上的電極反應為Cu=Cu²⁺+2e^-，故答案為：Cu=Cu²⁺+2e^-；
②原電池的外電路電子是從負極流向正極，即從Cu流向Ag，故答案為：Cu；Ag；
③在原電池中，電解質中的銀離子移向負極，陽離子移向正極，所以移向硫酸銅溶液的是氯離子，故答案為：Cl^-；
（2）①炒過菜的鐵鍋未及時清洗容易發(fā)生電化學腐蝕而生銹，在鐵的吸氧腐蝕中，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應，F(xiàn)e=Fe²⁺2e^-，正極上是氧氣得電子的還原反應，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：Fe=Fe²⁺2e^-；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
②防止自行車棚的鋼架銹蝕可以隔絕金屬鐵和空氣中的氧氣、水接觸，如：噴漆，也可以讓金屬鐵做原電池的正極，如鐵架上焊上一塊鋅，故答案為：噴漆；焊上一塊鋅；（3）①電解飽和食鹽水在陰極上生成的是氫氣、氫氧化鈉，在陽極上產(chǎn)生氯氣，電解方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
②在該電解池中，電解質溶液中的陽離子從陽極移向陰極，在陰極上生成的是氫氣、氫氧化鈉，所以透過交換膜的離子a是鈉離子，故答案為：Na⁺．

點評：本題考查學生鹽橋原電池的工作原理以及金屬的腐蝕和防護方面的知識，注意知識的遷移和應用是關鍵，難度不大．