Question

（1）乙醇—氧气燃料电池是一种清洁能源，该电池用金属铂片插入氢氧化钾溶液中作电极，在两极区分别加入乙醇和氧气，其负极反应式为：_____________。

（2）古代铁器（埋藏在地下）在严重缺氧的环境中，仍然锈蚀严重。原因是一种叫做硫酸盐还原菌的细菌，能提供正极反应的催化剂，可将土壤中的还原为S^2-，该反应放出的能量供给细菌生长、繁殖之需。①写出该电化学腐蚀的正极反应式：____________。

②文物出土前，铁器表面的腐蚀产物可能有（写化学式）____________。

（3）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜。碱洗时常有气泡冒出，原因是(用离子方程式表示)：____________。

②以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为：____________。取少量废电解液，加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是____________。

（4）采用石墨电极电解CuSO₄溶液一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)₂后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则电解过程中通过导线的电量为____________C(已知N_A＝6.02×10²³mol^—1，1个电子所带的电量为1.60×10^－19C)。

Answer

C2H6O－12e－+16OH－═2CO32-+11H2O SO42-+8e－+4H2O=S2－+8OH－ Fe(OH)2和FeS 2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑ 2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋ HCO3-与Al3＋发生双水解相互促进反应，产生Al(OH)3沉淀 3.85×104

【解析】

(1)乙醇燃料电池中，加入氧气的铂片为原电池的正极，加入乙醇的铂片为负极；

(2)由题意可知，土壤中的SO42-在细菌的作用下，在正极得到电子发生还原反应生成S2-，铁器中的铁做负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，亚铁离子与正极生成的硫离子和氢氧根离子不能共存，反应生成硫化亚铁和氢氧化亚铁；

(3)①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出的原因是当氧化铝薄膜完全溶解后，铝与碱溶液反应生成偏铝酸盐和氢气；

②铝做阳极在H2SO4溶液中电解时，铝失去电子发生氧化反应生成氧化铝；废电解液中含有铝离子，加入NaHCO3溶液后，铝离子在溶液中与碳酸氢根发生双水解反应；

(4)由采用石墨电极电解CuSO4溶液一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度可知，电解分为两个阶段，第一阶段电解硫酸铜溶液，第二阶段电解水。

(1)乙醇燃料电池中，加入氧气的铂片为原电池的正极，加入乙醇的铂片为负极，碱性条件下，乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根，电极反应式为C2H6O－12e－+16OH－═2CO32-+11H2O，故答案为：C2H6O－12e-+16OH－═2CO32-+11H2O；

(2)由题意可知，土壤中的SO42-在细菌的作用下，在正极得到电子发生还原反应生成S2-，电极反应式为SO42-+8e－+4H2O=S2－+8OH－，铁器中的铁做负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe－2e－＝Fe2+ ，亚铁离子与正极生成的硫离子和氢氧根离子不能共存，反应生成硫化亚铁和氢氧化亚铁，故答案为：SO42-+8e－+4H2O=S2－+8OH－；Fe(OH)2和FeS；

(3)①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出的原因是当氧化铝薄膜完全溶解后，铝与碱溶液反应生成偏铝酸盐和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑，故答案为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑；

②由题意可知，铝做阳极在H2SO4溶液中电解时，铝失去电子发生氧化反应生成氧化铝，电极反应式为2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋；废电解液中含有铝离子，加入NaHCO3溶液后，铝离子在溶液中与碳酸氢根发生双水解反应生成氢氧化铝白色胶状沉淀和二氧化碳气体，故答案为：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋；HCO3-与Al3＋发生双水解相互促进反应，产生Al(OH)3沉淀；

(4)由采用石墨电极电解CuSO4溶液一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度可知，电解分为两个阶段，第一阶段电解硫酸铜溶液，第二阶段电解水，则电解过程中有0.1mol的硫酸铜和0.1mol的水被电解，转移的电子的物质的量为0.1×2＋0.1×2＝0.4mol，通过导线的电量为0.4mol×6.02×1023mol—1×1.60×10－19C≈3.85×104C，故答案为：3.85×104。