Question

13．鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護．在相同條件下，三組裝置中鐵電極腐蝕最快的是①（填裝置序號），該裝置中正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；為防止金屬Fe被腐蝕，可以采犧牲陽極的陰極保護法的是上述②（填裝置序號）裝置原理進行防護；裝置②的負極反應(yīng)的電極反應(yīng)式Zn-2e^-=Zn²⁺；裝置③中總反應(yīng)的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．

Answer 1

分析 ①裝置為原電池鐵為負極被腐蝕；②裝置為原電池鋅做負極被腐蝕，鐵做正極被保護，稱為犧牲陽極的陰極保護法；③裝置為電解池，鐵做陰極被保護，根據(jù)電極的腐蝕速率關(guān)系來判斷．

解答 解：①裝置為原電池鐵為負極被腐蝕；②裝置為原電池鋅做負極被腐蝕，鐵做正極被保護；③裝置為電解池，鐵做陰極被保護；①組裝置中鐵電極腐蝕最快，正極反應(yīng)是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；②中負極上金屬鋅失電子，電極反應(yīng)為：Zn-2e^-=Zn²⁺，金屬鐵被保護，此時金屬鐵可以采犧牲陽極的陰極保護法，裝置③中發(fā)生的是電解飽和食鹽水的反應(yīng)，陽極是氯離子失電子生成氯氣，陰極是氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，
故答案為：①；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；②；Zn-2e^-=Zn²⁺；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．

點評 本題考查了金屬腐蝕與防護的方法和應(yīng)用、原電池和電解池的工作原理應(yīng)用知識，注意原電池電極反應(yīng)書寫方法是基礎(chǔ)，題目難度中等．