Question

【题目】铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。

为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述________(填装置序号)装置原理进行防护；装置③中阴极产物为：_____________________。

(2)用甲烷或其他有机物、氧气为原料可设计成原电池，以CnH2nOn、O2为原料，硫酸溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为：_________________。

(3)图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池。

　

图2电池负极区的电极反应为：_______________；若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现________色，c位置的电极反应式为____________________，若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是___________(填A或B)电极。

Answer 1

【答案】②③ NaOH和H2 CnH2nOn-4ne－+nH2O=nCO2+4nH＋ BH4--8e－＋8OH-=BO2-+6H2O 红 O2+2H2O+4e-=4OH- B

【解析】

(1)①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护；③装置为电解池，铁作阴极被保护；

(2)CnH2nOn的电极为负极，电极反应为：CnH2nOn-4ne-+nH2O=nCO2+4nH+；

(3)图2负极是BH4-发生氧化反应；原电池发生吸氧腐蚀，正极是氧气得电子生成大量的氢氧化钠，能使酚酞变红色；若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则阳极放电的是I-离子，反应产生I2，b为阳极，与正极B相连。

(1)①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌为负极被腐蚀，，Fe作正极被保护；③装置为电解池，铁作阴极被保护；②③装置中铁被保护；装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应，阳极是Cl-失电子生成Cl2，阴极是H+得到电子，反应产生H2，H+放电发生还原反应，破坏了附近的水的电离平衡，水进一步电离，最终附近溶液中c(OH-)>c(H+)，所以阴极附近溶液中含有大量NaOH，故装置③中阴极产物为：H2、NaOH；

(2)通入CnH2nOn的电极为负极，电极反应为：CnH2nOn-4ne－+nH2O=nCO2+4nH＋；

(3)图2燃料电池的负极是BH4-发生氧化反应，电极反应式为BH4--8e－＋8OH-=BO2-+6H2O；正极上H2O2获得电子变为OH-，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-；若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，构成原电池，则a电极是锌板，锌电极为负极，锌失电子，铅笔芯为正极，O2得电子，在该极生成大量的氢氧化钠，使溶液显碱性，酚酞溶液变为红色；c位置的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则阳极放电的是I-，为阳极，b电极与电源的正极B相连。