Question

19．如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中．下列分析正确的是（　　）

• A． K₁闭合，铁棒上发生的反应为2H⁺+2e^-═H₂↑
• B． K₁闭合，石墨棒周围溶液的pH逐渐降低
• C． K₂闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
• D． K₂闭合，电路中通过0.002N_A个电子时，两极共产生0.002 mol气体

Answer 1

分析 A．K₁闭合，该装置是原电池，中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，Fe易失电子生成亚铁离子而作负极；
B．K₁闭合，该装置是原电池，中性条件下，Fe发生吸氧腐蚀，Fe作负极、C作正极，正极上氧气得电子和水反应生成OH^-；
C．K₂闭合，该装置是电解池，C作阳极、Fe作阴极，Fe被保护，属于外加电源的阴极保护法；
D．K₂闭合，该装置是电解池，C作阳极、Fe作阴极，Fe被保护，阳极上Cl^-放电生成氯气、阴极上水得电子生成氢气和OH^-，根据电极反应式计算生成气体物质的量．

解答 解：A．K₁闭合，该装置是原电池，中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，Fe易失电子生成亚铁离子而作负极，负极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺、正极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故A错误；
B．K₁闭合，该装置是原电池，中性条件下，Fe发生吸氧腐蚀，Fe作负极、C作正极，正极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4 OH^-，正极附近有OH^-生成导致溶液pH增大，故B错误；
C．K₂闭合，该装置是电解池，C作阳极、Fe作阴极，Fe被保护，因为有外加电源，所以属于外加电源的阴极保护法，故C错误；
D．K₂闭合，该装置是电解池，C作阳极、Fe作阴极，Fe被保护，阳极上Cl^-放电生成氯气、阴极上水得电子生成氢气和OH^-，阳极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑、阴极反应式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，根据电极反应式知，电路中通过0.002N_A个电子即0.002mol电子，阳极上生成n（Cl₂）=$\frac{0.002mol}{2}×1$=0.001mol，阴极上生成n（H₂）=$\frac{0.002mol}{2}×1$=0.001mol，所以两个电极共产生0.002mol气体，故D正确；
故选D．

点评 本题考查原电池和电解池原理，为高频考点，明确原电池和电解池根本根本及各个电极上发生的反应是解本题关键，会正确书写电极反应式，题目难度不大．