Question

(16分)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

（1）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，碱洗时候常有气泡冒出，原因是                       （用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的      。

a.NH₃        b.CO₂        c.NaOH       d.HNO₃

②以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，电解后取少量废电解液，加入NaHCO₃,溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是                           (用离子方程式表示)

（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用         来做阳极。

（3）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应放于           处，写出X极的电极反应              

若X为碳棒，开关K置于M处，写出X极的电极反应              

Answer

（1）① 2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2 ↑ (3分) b(2分)

② Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓ + 3CO2↑ (3分)

（2）Cu (2分)

（3）① N （2分） Cl2-2e-=2Cl- (2分) ② O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-(2分)

【解析】

试题分析：（1）①铝与强碱反应产生氢气，有气泡冒出，原因是：2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2 ↑，Al(OH)3具有两性，既能与强碱反应也能与强酸反应生成盐和水，碱洗槽液中有AlO2-，故应通入CO2来回收Al(OH)3，发生反应2 AlO2-+3H2O+CO2═2 Al(OH)3↓+CO32-或CO2+2H2O+ AlO2-═HCO3-+ Al(OH)3↓；若加HNO3，生成的沉淀还会继续溶解，故答案为b；②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，电解后取少量废电解液，加入NaHCO3 ,溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是由于废电解液中含有Al3+，和HCO3-发生了双水解．3 HCO3-+ Al3+=3CO2↑+ Al(OH)3↓；或HCO3-与H+反应使H+浓度减小，产生Al(OH)3沉淀，故答案为：3 HCO3-+ Al3+=3CO2↑+ Al(OH)3↓；（2）镀铜属于电镀，电镀时镀层金属做阳极，故答案为：Cu；（3）①金属的防护有牺牲阳极保法和外加电源阴极保护法，若K置于N处，则被保护的铁刚好接电源负极作为电解池的阴极受到保护；若开关K置于M处，形成原电池，铁作负极，更容易被腐蚀。 故答案为：N； 此时X极为电解池的阳极，其电极反应式为：Cl2-2e-=2Cl-②若X为碳棒，开关K置于M处，则形成原电池，会发生铁的吸氧腐蚀，X极为原电池的正极，其电极反应式为：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-。

考点：考查金属的电化学腐蚀及防护，元素构、位、性三者相互关系应用，铝的化学性质。