Question

2．（1）圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生的電化學腐蝕的示意圖．

①腐蝕過程中，負極是c（填圖中字母“a”或“b”或“c”）；
②環(huán)境中的Cl^-擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔銅銹Cu₂（OH）₃Cl，其離子方程式為2Cu²⁺+3OH^-+Cl^-=Cu₂（OH）₃Cl↓；
③若生成4.29gCu₂（OH）₃Cl，則理論上耗氧體積為0.448L（標準狀況）．
（2）①電解制備Al（OH）₃時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應方程式為2Al+6H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Al（OH）₃↓+3H₂↑．
②一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCl₄^-和Al₂Cl₇^-兩種離子在Al電極上相互轉化，其它離子不參與電極反應，放電時負極Al的電極反應式為Al-3e^-+7AlCl₄^-=4Al₂Cl₇^-．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)圖知，氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失電子生成銅離子，發(fā)生吸氧腐蝕，則Cu作負極；
②Cl^-擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu₂（OH）₃Cl，負極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子，所以該離子反應為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應生成Cu₂（OH）₃Cl沉淀；
③n[Cu₂（OH）₃Cl]=$\frac{4.29g}{214.5g/mol}$=0.02mol，根據(jù)轉移電子計算氧氣物質的量，再根據(jù)V=nV_m計算體積；
（2）①用Al片和石墨作電極來制備Al（OH）₃，故Al做陽極，據(jù)此分析；
②放電時負極電極本身Al放電，失電子，根據(jù)AlCl₄^-和Al₂Cl₇^-中鋁元素和氯元素的比例來確定做AlCl₄^-做反應物而生成Al₂Cl₇^-．

解答 解：（1）①根據(jù)圖知，氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失電子生成銅離子，發(fā)生吸氧腐蝕，則Cu作負極，即c是負極，故答案為：c；
②Cl^-擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu₂（OH）₃Cl，負極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子，所以該離子反應為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應生成Cu₂（OH）₃Cl沉淀，離子方程式為2Cu²⁺+3OH^-+Cl^-=Cu₂（OH）₃Cl↓，故答案為：2Cu²⁺+3OH^-+Cl^-=Cu₂（OH）₃Cl↓；
③n[Cu₂（OH）₃Cl]=$\frac{4.29g}{214.5g/mol}$=0.02mol，根據(jù)轉移電子得n（O₂）=$\frac{0.02mol×2×2}{4}$=0.02mol，V（O₂）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，
故答案為：0.448；
（2）①用Al片和石墨作電極來制備Al（OH）₃，故Al做陽極，石墨做陰極，陽極反應為：Al-3e^-=Al³⁺①，陰極上是來自于水的H⁺放電：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑ ②，將①×2+②×3可得總反應：2Al+6H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Al（OH）₃↓+3H₂↑，故答案為：2Al+6H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Al（OH）₃↓+3H₂↑；
②放電時負極電極本身Al放電，失電子，由于AlCl₄^-中氯元素的含量高于Al₂Cl₇^-中氯元素的含量，故AlCl₄^-做反應物而Al₂Cl₇^-為生成物，由于其它離子不參與電極反應，故電極反應為：Al-3e^-+7AlCl₄^-=4Al₂Cl₇^-，故答案為：Al-3e^-+7AlCl₄^-=4Al₂Cl₇^-．

點評 本題考查了原電池和電解池原理及電極反應式、電池反應式的書寫及其計算，難度不大，掌握原理是解題關鍵．