Question

（17分）

（1）某兴趣小组利用如图所示装置进行实验。

闭合K₁，U形管内除电极上有气泡外，还可观察到的现象是                ；在A注射器收集到的气体是      ，阳极电极反应式为                 。当电路中转移0.001mol电子时，B注射器最多可以收集到气体         mL（折算为标准状况）。

（2）某兴趣小组利用如图所示装置进行实验，对钢铁的电化学腐蚀原理进行探究。

①首先向锥形瓶内加入铁粉和碳粉的混合物、氯化钠溶液，半分钟后发现U型管内左侧液面高过右侧液面，这现象说明，在中性条件下发生          腐蚀，请写出该反应的电极反应方程式

负极：                                 正极：                             

②清洗锥形瓶后，重新加入铁粉和碳粉的混合物，加入1mol/L醋酸溶液，半分钟后发现U型管内左侧液面高过右侧液面，这一现象说明，前半分钟         腐蚀占优势，请写出这时正极主要的电极反应方程式                  ，5分钟后发现U型管内右侧液面高过左侧液面，此时             腐蚀占据优势，请写出此时正极的电极反应方程式                         。

Answer

（1）有白色沉淀生成 Cl2 2Cl- - 2e-=Cl2↑ 11.2

（2） ①吸氧 2Fe – 4e- = 2Fe2+ O2 + 4e- + 2 H2O= 4OH-

②吸氧 O2 + 4e- + 4H+= 2 H2O 析氢 2H+ + 2e- = H2↑

【解析】

试题分析：（1）电解总反应为，所以有白色沉淀生成；A为阳极，生成氯气，阳极电极反应式为2Cl- - 2e-=Cl2↑；B为阴极，极反应为2H+ + 2e- = H2↑，所以转移0.001mol电子时，生成氢气0.0005mol，体积为11.2mL；（2） ① U型管内左侧液面高过右侧液面，说明装置中气体减少，所以发生吸氧腐蚀；该反应的电极反应方程式，负极：2Fe – 4e- = 2Fe2+ ；正极： O2 + 4e- + 2 H2O= 4OH-；②半分钟后发现U型管内左侧液面高过右侧液面，装置中气体减少，说明前半分钟发生吸氧腐蚀；正极反应为O2 + 4e- + 2 H2O= 4OH-；5分钟后发现U型管内右侧液面高过左侧液面，说明装置中气体增大，所以发生析氢腐蚀；正极的电极反应方程式2H+ + 2e- = H2↑。

考点：本题考查电化学原理、金属腐蚀。