Question

【題目】Ⅰ.如圖所示的是探究金屬腐蝕條件的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請分析實(shí)驗(yàn)并回答下列問題：

（1）若起始時甲、乙、丙3套裝置的導(dǎo)管中液面高度相同，過一段時間后液面最高的是________。

（2）通過甲、乙裝置的對比說明鋼鐵中碳的含量越________(填“高”或“低”)，鋼鐵越易腐蝕。

（3）乙裝置中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時正極的電極反應(yīng)式為_________________________________。

Ⅱ.利用化學(xué)反應(yīng)：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，請你選擇合適的電極材料和電解質(zhì)溶液，設(shè)計(jì)一個原電池�？晒┻x擇的電極材料：鐵棒、銅棒、石墨棒�？晒┻x擇的電解質(zhì)溶液：CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

（1）選擇________作正極材料，________作負(fù)極材料；選擇________作電解質(zhì)溶液。

（2）寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式：正極：__________________；負(fù)極：_______________________。

Answer 1

【答案】乙高2H2O＋O2＋4e－=4OH－石墨棒銅棒FeCl3溶液2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋Cu－2e－=Cu2＋

【解析】

Ⅰ．（1）甲為鐵粉在氯化鈉溶液中的腐蝕，乙為鐵粉與碳形成原電池的腐蝕，而丙的腐蝕沒有電解質(zhì)溶液，所以腐蝕的速率大小為：乙＞甲＞丙，故過一段時間后液面最高的是乙，故答案為：乙；
（2）甲中為鐵粉，乙為鐵粉與碳粉的混合物，甲的腐蝕速率小于乙的，通過甲、乙裝置的對比說明鋼鐵中碳的含量越高，鋼鐵越易腐蝕，故答案為：高；
（3）乙裝置中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，負(fù)極鐵失去電子，正極氧氣得到電子生成氫氧根離子，正極的電極反應(yīng)式為：O2+4e-+2H2O═4OH-，故答案為：O2+4e-+2H2O═4OH-；
Ⅱ．（1）由反應(yīng)“2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2”可知，反應(yīng)中銅失電子而被氧化，應(yīng)為原電池負(fù)極，正極應(yīng)為活潑性比銅弱的金屬或?qū)щ姷姆墙饘俨牧希?/span>Fe3+在正極得到電子而被還原，電解質(zhì)溶液為FeCl3，故答案為：石墨；銅；FeCl3溶液；
（2）負(fù)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，正極為2Fe3++2e-=2Fe2+，故答案為：2Fe3++2e-=2Fe2+；Cu-2e-=Cu2+．