Question

13．（1）研究鋼鐵的防腐蝕措施意義重大．利用如圖1裝置，可以模擬鐵的電化學防護，其中Y為NaCl．為減緩鐵的腐蝕：
①若X為碳棒，開關K應置于N（字母，下同）處，
②若X為鋅，開關K應置于M處．

（2）在城市中地下常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路，地上還鋪有地鐵、城鐵的鐵軌，當有電流泄漏入潮濕的土壤中，并與金屬管道形成回路時，就會引起后者的腐蝕．為表示其原理，某班級的學生繪制了下列裝置圖2（假設電極材料均為鐵，電解質均為NaCl溶液）．
你認為其中能合理模擬金屬管道的腐蝕原理的是acd；圖c中的總反應方程式是Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Fe（OH）₂+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）①若K為碳棒，由于Fe比較活潑，為減緩鐵的腐蝕，應使Fe連接電源的負極；
②若K為鋅，開關K置于a處，Zn為陽極被腐蝕，F(xiàn)e為陰極被保護；
（2）根據原電池與電解池的形成條件分析，acd均形成閉合回路，正極相連的為陽極，負極相連的為陰極，b沒能形成閉合回路．

解答 解：（1）①若X為碳棒，由于Fe比較活潑，為減緩鐵的腐蝕，應使Fe為電解池的陰極，故K連接N處，故答案為：N；
②若X為鋅，開關K置于M處，Zn為負極被腐蝕，F(xiàn)e為正極被保護，該防護法稱為犧牲陽極的陰極保護法，故答案為：M；
（2）電極材料均為鐵，電解質均為NaCl溶液，根據原電池與電解池的形成條件分析，acd均形成閉合回路，正極相連的為陽極，負極相連的為陰極，能夠形成電解池，能模擬金屬管道的腐蝕原理，b沒能形成閉合回路，不能模擬，c中鐵作陽極，失去電子發(fā)生氧化反應，水中的氫離子得電子發(fā)生還原反應，總反應方程式為Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Fe（OH）₂+H₂↑，故答案為：acd；Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Fe（OH）₂+H₂↑．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，正極相連的為陽極，負極相連的為陰極，根據各個電極上發(fā)生的反應來分析解答，難度中等．