Question

某课外兴趣小组用如图装置进行实验，试回答：
（1）若开始时开关K与a连接，则A电极反应式为

 

．
（2）若开始时开关K与b连接，这种方法经常用于金属的防护，这种防护措施叫做

 

，
则B电极反应式为

 

．
（3）开关K与b连接，铁和石墨棒互换位置即可制得白色的较纯净Fe（OH）₂沉淀，则铁电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）若开始时开关K与a连接，该装置为原电池，铁发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极，石墨作正极，正极上氧气得电子发生还原反应；
（2）若开始时开关K与b连接，该装置为电解池，铁作阴极被保护，该方法为外接电源的阴极保护法；
B电极上氢离子放电；
（3）开关K与b连接，铁和石墨棒互换位置即可制得白色的较纯净Fe（OH）₂沉淀，则铁作阳极，阳极上铁失电子发生氧化反应，石墨作阴极，阴极上氢离子放电，阴极附近生成氢氧根离子．

解答： 解：（1）若开始时开关K与a连接，该装置为原电池，铁发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极，石墨作正极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-； 
（2）若开始时开关K与b连接，该装置为电解池，铁作阴极被保护，该方法为外接电源的阴极保护法；
B电极上氢离子放电，电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑或2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，
故答案为：；2H⁺+2e^-═H₂↑ 或2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-；
（3）开关K与b连接，铁和石墨棒互换，则铁作阳极，石墨作阴极，阳极上电极反应式为Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极上电极反应式为2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，亚铁离子和氢氧根离子反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，
故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺．

点评：本题以金属的腐蚀与防护为载体考查了原电池和电解池原理，在电解池中，如果活泼金属作阳极，则阳极上金属失电子发生氧化反应，如果惰性电极为电极材料，则阳极上电解质溶液中阴离子放电，为易错点．