Question

垃圾是放错了位置的资源。郑州市从2019年12月1日起开始实施垃圾分类。垃圾主要分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾四类。

（1）小明在整理房间时，清理出如下物品：废作业本、镍镉电池、汽水易拉罐、生锈铁钉、矿泉水瓶、烂苹果、涂改液瓶、过期药片。其中镍镉电池和汽水易拉罐分别投入___和___垃圾桶中(填“A”、“B”、“C”、“D”)。

（2）生锈铁钉属于可回收垃圾。铁生锈的实质是铁失去电子被氧化。为探究金属的腐蚀条件，小明同学做了以下五个对照实验。

由以上实验可知，金属腐蚀的条件是___。请用电极反应式表示实验5得电子的反应过程___。

（3）防止金属腐蚀的方法有电化学防护、添加保护层等多种方法。如图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若模拟外加电流的阴极保护法，电极材料X可为碳棒，并将开关K置于N处；若模拟牺牲阳极的阴极保护法，电极材料X及相关操作为___。

（4）镀铜可防止铁制品腐蚀，请在下方方框内画出在铁制品上镀铜的实验装置示意图___。

（5）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于一定浓度的H₂SO₄溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密的Fe₃O₄氧化膜，请写出该阳极的电极反应式___。

Answer

B A 有氧气和电解质溶液 O2+2H2O+4e-=4OH- 电极材料X可为锌棒，并将开关K置于M处 3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+

【解析】

（1）其中镍镉电池和汽水易拉罐分别属于有害垃圾和可回收垃圾，分别投入B和A垃圾桶中。

（2）从图中对比可知金属腐蚀的条件是有氧气和电解质溶液，5得电子的反应过程O2+2H2O+4e-=4OH-。

（3）若模拟外加电流的阴极保护法，电极材料X可为碳棒，并将开关K置于N处；若模拟牺牲阳极的阴极保护法，电极材料X可为锌棒，并将开关K置于M处 。

（4）在铁制品上镀铜时铁制品作阴极，铜作阳极，硫酸铜作电解质，则实验装置示意图为。

（5）将Fe作阳极置于一定浓度的H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密的Fe3O4氧化膜，阳极的电极反应式3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+。