Question

19．如圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中．下列分析正確的是（　�。�

• A． K₁閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H⁺+2e^-═H₂↑
• B． K₁閉合，石墨棒周圍溶液的pH逐漸降低
• C． K₂閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護法
• D． K₂閉合，電路中通過0.002N_A個電子時，兩極共產(chǎn)生0.002 mol氣體

Answer 1

分析 A．K₁閉合，該裝置是原電池，中性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e易失電子生成亞鐵離子而作負(fù)極；
B．K₁閉合，該裝置是原電池，中性條件下，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極、C作正極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成OH^-；
C．K₂閉合，該裝置是電解池，C作陽極、Fe作陰極，F(xiàn)e被保護，屬于外加電源的陰極保護法；
D．K₂閉合，該裝置是電解池，C作陽極、Fe作陰極，F(xiàn)e被保護，陽極上Cl^-放電生成氯氣、陰極上水得電子生成氫氣和OH^-，根據(jù)電極反應(yīng)式計算生成氣體物質(zhì)的量．

解答 解：A．K₁閉合，該裝置是原電池，中性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e易失電子生成亞鐵離子而作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺、正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故A錯誤；
B．K₁閉合，該裝置是原電池，中性條件下，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極、C作正極，正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4 OH^-，正極附近有OH^-生成導(dǎo)致溶液pH增大，故B錯誤；
C．K₂閉合，該裝置是電解池，C作陽極、Fe作陰極，F(xiàn)e被保護，因為有外加電源，所以屬于外加電源的陰極保護法，故C錯誤；
D．K₂閉合，該裝置是電解池，C作陽極、Fe作陰極，F(xiàn)e被保護，陽極上Cl^-放電生成氯氣、陰極上水得電子生成氫氣和OH^-，陽極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑、陰極反應(yīng)式為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，根據(jù)電極反應(yīng)式知，電路中通過0.002N_A個電子即0.002mol電子，陽極上生成n（Cl₂）=$\frac{0.002mol}{2}×1$=0.001mol，陰極上生成n（H₂）=$\frac{0.002mol}{2}×1$=0.001mol，所以兩個電極共產(chǎn)生0.002mol氣體，故D正確；
故選D．

點評 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點，明確原電池和電解池根本根本及各個電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，會正確書寫電極反應(yīng)式，題目難度不大．