Question

【題目】Ⅰ.鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應用。

(1)某研究性學習小組設計了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護。

為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述________(填裝置序號)裝置原理進行防護；裝置③中總反應的離子方程式為_________________。

(2)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S)，將銀器浸于鋁質容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2S轉化為Ag，食鹽水的作用為_______________________。

Ⅱ.納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關注，采用肼(N2H4)燃料電池為電源，用離子交換膜控制電解液中c(OH－)制備納米Cu2O，其裝置如圖甲、乙。

(1)上述裝置中D電極應連接肼燃料電池的________極(填“A”或“B”)，該電解池中離子交換膜為________離子交換膜(填“陰”或“陽”)。

(2)該電解池的陽極反應式為____________________。

(3)當反應生成14.4 g Cu2O時，至少需要肼________mol。

Answer 1

【答案】②③ 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 作電解質溶液(或導電) B 陰 2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O 0.05

【解析】

Ⅰ.(1)①裝置為原電池鐵為負極被腐蝕；②裝置為原電池鋅做負極被腐蝕，鐵做正極被保護；③裝置為電解池，鐵做陰極被保護；裝置③中發(fā)生的是電解飽和食鹽水的反應，陽極是氯離子失電子生成氯氣，陰極是氫離子得到電子發(fā)生還原反應，反應離子方程式為：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑；

(2)為處理銀器表面的黑斑（Ag2S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2S轉化為Ag，是利用原電池原理，用鋁置換出銀，食鹽水的作用為做電解質溶液，形成原電池。

Ⅱ. (1)燃料電池正極通氧化劑，負極通燃料，即A極為負極，B極為正極。圖乙為電解池裝置，電解目的為制備Cu2O，則D極作陽極，接電池正極(B極)，銅被氧化。陽極反應為2Cu-2e-+2OH－＝Cu2O+H2O，反應消耗OH-，采用陰離子交換膜使OH-向陽極移動。

(2)根據(jù)上述分析，陽極反應為2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O；

(3)根據(jù)電極反應2Cu-2e-+2OH-＝Cu2O+H2O和N2H4-4e-+4OH-＝N2↑+4H2O可知，Cu2O與N2H4的數(shù)量關系式為2Cu2O～N2H4～4e-，當反應生成14.4 g Cu2O(0.1mol)時，至少需要肼為0.05mol。