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13.铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用.某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护.在相同条件下,三组装置中铁电极腐蚀最快的是①(填装置序号),该装置中正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;为防止金属Fe被腐蚀,可以采牺牲阳极的阴极保护法的是上述②(填装置序号)装置原理进行防护;装置②的负极反应的电极反应式Zn-2e-=Zn2+;装置③中总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-

分析 ①装置为原电池铁为负极被腐蚀;②装置为原电池锌做负极被腐蚀,铁做正极被保护,称为牺牲阳极的阴极保护法;③装置为电解池,铁做阴极被保护,根据电极的腐蚀速率关系来判断.

解答 解:①装置为原电池铁为负极被腐蚀;②装置为原电池锌做负极被腐蚀,铁做正极被保护;③装置为电解池,铁做阴极被保护;①组装置中铁电极腐蚀最快,正极反应是氧气得到电子发生还原反应,电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-;②中负极上金属锌失电子,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,金属铁被保护,此时金属铁可以采牺牲阳极的阴极保护法,装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应,阳极是氯离子失电子生成氯气,阴极是氢离子得到电子发生还原反应,反应离子方程式为:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-
故答案为:①;O2+2H2O+4e-=4OH-;②;Zn-2e-=Zn2+;2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-

点评 本题考查了金属腐蚀与防护的方法和应用、原电池和电解池的工作原理应用知识,注意原电池电极反应书写方法是基础,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样的电池的发展是化学对人类的一项重大贡献
(1)下列有关电池的叙述中正确的是C.
A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C.甲烷燃料电池工作时甲烷在负极被氧化
D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为Cu,正极反应式为2Fe3++2 e-=2Fe2+
(3)将铁片和铜片浸入硫酸铜溶液中组成原电池,两电极间连接一个电流计.若开始该电池中两电极的总质量为200g,工作一段时间后,取出铁片和铜片洗净干燥后称重,总质量变为208g,试计算:①溶解的铁的质量56g;②通过导线的电子数目2NA
(4)航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点.氢-氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式可表示为2H2+O2=2H2O.酸式燃料电池的电解质是酸,其负极反应可表示为:2H2-4e-═4H+,则其正极反应式可表示为:O2+4H++4e-═2H2O;放电一段时间后电解质溶液的pH将变大(填“变大、变小、不变”)碱式氢-氧燃料电池中的电解质是碱,其正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表为:2H2+4OH--4e-=4H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列离子方程式不正确的是(  )
A.碳酸铵溶液中通入足量二氧化碳:CO32-+CO2+H2O═2HCO3-
B.氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠溶液:NH4++OH-?NH3•H2O
C.氯化铵固体和熟石灰共热:NH4++OH-═NH3↑+H2O
D.硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热:2NH4++SO42-+Ba2++2OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ BaSO4↓+2NH3↑+2H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行探究.
步骤一:这种烃X的蒸气通过热的氧化铜(催化剂),全部氧化成二氧化碳和水,再依次用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收.2.12g有机物X的蒸气氧化产生1.80g水和7.04g二氧化碳.
步骤二:通过仪器分析得知X的相对分子质量为106.
步骤三:用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2:3.如图Ⅰ.

步骤四:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ.
试填空:
(1)X的名称为1,4-二甲苯.
(2)能区分X与苯的试剂是酸性高锰酸钾溶液(填溶液名称).
(3)写出X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式:
(4)写出X符合下列条件的同分异构体结构简式
①芳香烃    ②苯环上一氯代物有三种.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

8.科学家通过探寻矿物X推测外星球上是否曾经存在水.某兴趣小组为分析矿物X中的常见离子,将其溶于稀硝酸,并将所得溶液进行实验,下列依据实验现象得出的结论正确的是(  )
A.用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应,火焰呈紫色,说明矿物X中含K+
B.取少量溶液向其中滴加NaOH溶液,加热,用湿润红色石蕊试纸检验生成的气体,试纸变蓝,说明矿物X中含NH4+
C.取少量溶液向其中滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,说明矿物X中含Fe3+
D.取少量溶液向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明矿物X中含SO42-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.(1)图甲是一种形状酷似一条小狗的有机物.化学家TimRickard将其取名为“doggycene”.doggycene的分子式为C26H26.该分子中所有碳原子可能(填“可能”或“不可能”)处予同一平面.
(2)2008年北京残奥会吉祥物是“福牛乐乐”(Fumulele).有一种有机物的键线式也酷似牛(图乙).故称为牛式二烯炔醇(eowenynenyno1)则牛式二烯炔醇中含有的官能团的名称为碳碳双键、碳碳三键和羟基.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.(1)元素甲是第3周期ⅦA族元素,甲元素与另两种非金属元素可组成离子化合物A.写出A的化学式NH4Cl,A中含有的化学键是离子键、共价键.
(2)在第3周期元素的气态氢化物中,元素乙的氢化物最稳定,写出元素乙的单质与氢氧化钠反应的化学方程式Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O.
(3)金属元素丙形成的某化合物的溶液常用于检验CO2,则元素丙的简单离子与元素甲的简单离子的半径大小关系是r(Cl-)>r(Ca2+)(用离子符号表示),
(4)元素丁的原子序数比丙小8,写出元素丁的单质在CO2中燃烧的化学方程式2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放200g 10.00%的NaCl溶液、足量的CuSO4溶液和200g 10.00%的KNO3溶液,电极均为石墨电极.
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中KNO3浓度为10.47%,乙中d电极质量增加.据此回答问题:
①电源的M端为正极;②电极a上发生的电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑;
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积为5.6L:
④电极d的质量变化是32 g;
⑤电解前后甲溶液的酸、碱性发生变化,简述其原因:因为电解后,溶液中生成NaOH,使溶液碱性增强;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?能继续进行,因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列实验中不需要使用温度计的是(  )
A.溴乙烷的水解B.苯的硝化反应C.石油的分馏D.由乙醇制乙烯

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