Question

电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换等方面应用广泛。

(1)①钢铁在海水中容易发生电化学腐蚀，正极反应式是__________。

②图中，为减缓钢闸门的腐蚀，材料B可以选择__________(填“Zn”或“Cu”)。

(2)如图为钢铁防护模拟实验装置，则铁做__________极，检测钢铁保护效果的方法是：取少量铁电极附近的溶液于试管中，_________，则说明保护效果好。

(3)氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：

a、b为多孔石墨电极，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。

①a的电极反应式是_________；

②若电池共产生3.6g水，则电路中通过了_______mol的电子。

Answer

O2＋4e－＋2H2O＝4OH－ Zn 阴 滴加铁氰化钾(K3Fe(CN)6)溶液，若无蓝色沉淀产生 H2－2e－＋2OH－＝2H2O 0.4

【解析】

(1)①钢铁在海水中发生电化学腐蚀的正极反应取决于电化学腐蚀的类型，按类型书写即可；

②由图判断防护方法是原电池原理，据此可以选择材料B；

(2)图知钢铁防护的方法是电解方法，则可判断铁是阴极；检测钢铁保护效果的方法是：检测铁电极附近的溶液中的亚铁离子浓度；

(3)①通过通入电极a的反应物是氢气，判断电极是负极，书写电极反应式；

②按电池反应方程式，结合已知条件：电池共产生3.6g水，即可计算电路中通过电子的物质的量。

(1)①钢铁在海水中发生吸氧腐蚀，则正极反应式为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－；

答案为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－；

②由图判断防护方法是原电池原理，要保护铁，铁作原电池的正极，那么负极就选比铁活泼的金属锌；

答案为：Zn；

(2)图知钢铁防护的方法是电解方法，是外接电源的阴极保护法，则铁是阴极；检测钢铁保护效果的方法是：检测铁电极附近的溶液中的亚铁离子浓度，浓度越低保护效果就越好，因此可取铁电极附近的溶液少量，滴加铁氰化钾(K3Fe(CN)6)溶液，若无蓝色沉淀产生，则保护效果好；

答案为：阴；滴加铁氰化钾(K3Fe(CN)6)溶液，若无蓝色沉淀产生；

(3)氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，

①通入电极a的反应物是氢气，则电极a是负极，氢气在负极发生氧化反应，因为电解质是碱溶液，则其电极反应式为H2－2e－＋2OH－＝2H2O；

答案为：H2－2e－＋2OH－＝2H2O

②按电池反应方程式，则，得x=0.4mol；

答案为：0.4。