Question

【题目】(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中c(OH－)制备纳米Cu2O，其装置如图甲、乙。

①上述装置中D电极应连接肼燃料电池的____极(填“A”或“B”)，该电解池中离子交换膜为_____离子交换膜(填“阴”或“阳”)。

②该电解池的阳极反应式为____________

③当反应生成14.4 g Cu2O时，至少需要肼________ mol。

(2)利用下图丙装置,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应置于_______处。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_________。

Answer 1

【答案】B 阴 2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O 0.05 N 牺牲阳极的阴极保护法

【解析】

(1)①燃料电池正极通氧化剂，负极通燃料,即A极为负极,B极为正极。图乙为电解池装置，电解目的为制备Cu2O,则D极作阳极,接电池正极(B极),铜被氧化。阳极反应为2Cu-2e-十2OH-=Cu2O+H2O,反应消耗OH-,采用阴离子交换膜使OH-向阳极移动。答案：B;阴极。
(2)根据上述分析，阳极反应为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O;答案：2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O。
(3)根据电极反应2Cu-2e-+2OH-==Cu2O+H2O 和N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O可知,Cu2O与N2H4、e-的数量关系式为4Cu2ON2H44e-，当反应生成14.4 g Cu2O(0.1mol)时，至少需要肼为0.025mol。答案：0.025mol。

若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀, 要采用外加电流的阴极保护法,所以为延缓铁腐蚀, 开关K应置于N处;。若X锌为减缓铁的腐蚀,开关K置于M处,该方法为牺牲阳极的阴极保护法。答案是:N;牺牲阳极的阴极保护法。