Question

（1）依据反应：2Ag^＋(aq)＋Cu(s)＝Cu^2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图甲所示。

①电极X的材料是_________________；

②外电路中的电子是从___电极流向__电极（填电极材料名称或符号）。

③在电池放电过程中，盛有饱和KCl琼脂溶胶的盐桥中，向CuSO₄溶液一端扩散的离子是___________（填离子符号）。

（2）①金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生电化学腐蚀而生锈。请写出铁锅生锈过程的正极反应式：____________________。

②为了减缓某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用__________（填写字母序号）。

A．铜      B．钠     C．锌     D．石墨

③图丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，则铁闸门应连接直流电源的____极。

（3）蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO₂+ Fe + 2H₂OFe(OH)₂+ Ni(OH)₂。

①若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是__（填序号）。

A．NiO₂B．Fe C．Fe(OH)₂D．Ni(OH)₂

②该电池放电时，正极附近溶液的pH________（填增大、减小、不变）

③充电时该电池阳极的电极反应式___________________________。

Answer

Cu 铜 银 Cl- O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C 负 A 增大 Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O

【解析】

（1）依据反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)＝Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池，则Cu作负极，Ag作正极，故X电极材料为Cu；外电路电子由铜电极流向银电极；负极反应：Cu-2e－=Cu2＋，故盛有饱和KCl琼脂溶胶的盐桥中，向CuSO4溶液一端扩散的离子是Cl-；

（2）炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，铁作负极：2Fe—4e—=2Fe2+，C作正极：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，为了减缓某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案，为牺牲阳极的阴极保护法，则焊接在铁闸门上的固体材料R的金属性强于铁，但不能与水反应，故只能选C项；丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，为外接电源的阴极保护法，则铁闸门应连接直流电源的负极相接，作阴极；

（3）蓄电池反应原理NiO2+ Fe + 2H2OFe(OH)2+ Ni(OH)2可知放电时Fe作负极失电子被氧化：Fe—2e—+2 OH－=Fe(OH)2，NiO2得电子被还原发生还原反应；NiO2+2e-+2H2O= Ni(OH)2+2OH-，故正极附近溶液的pH增大；充电时该电池的正极做阳极电极反应式Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O。