Question

【题目】Ⅰ.如图所示的是探究金属腐蚀条件的实验装置图，请分析实验并回答下列问题：

（1）若起始时甲、乙、丙3套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是________。

（2）通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越________(填“高”或“低”)，钢铁越易腐蚀。

（3）乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为_________________________________。

Ⅱ.利用化学反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，请你选择合适的电极材料和电解质溶液，设计一个原电池。可供选择的电极材料：铁棒、铜棒、石墨棒。可供选择的电解质溶液：CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液。

请填写下列空白：

（1）选择________作正极材料，________作负极材料；选择________作电解质溶液。

（2）写出有关的电极反应式：正极：__________________；负极：_______________________。

Answer 1

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

【解析】

Ⅰ．（1）甲为铁粉在氯化钠溶液中的腐蚀，乙为铁粉与碳形成原电池的腐蚀，而丙的腐蚀没有电解质溶液，所以腐蚀的速率大小为：乙＞甲＞丙，故过一段时间后液面最高的是乙，故答案为：乙；
（2）甲中为铁粉，乙为铁粉与碳粉的混合物，甲的腐蚀速率小于乙的，通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越高，钢铁越易腐蚀，故答案为：高；
（3）乙装置中发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子，正极氧气得到电子生成氢氧根离子，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O═4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O═4OH-；
Ⅱ．（1）由反应“2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2”可知，反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液为FeCl3，故答案为：石墨；铜；FeCl3溶液；
（2）负极上铜失电子发生氧化反应，正极上铁离子得电子发生还原反应，其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极为2Fe3++2e-=2Fe2+，故答案为：2Fe3++2e-=2Fe2+；Cu-2e-=Cu2+．