Question

研究化學(xué)反應(yīng)原理對于生產(chǎn)生活是很有意義的．
（1）請設(shè)計一個實驗裝置，使銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅與氫氣．在下面的方框內(nèi)畫出裝置圖，并標明電極材料名稱和電解質(zhì)溶液名稱．

（2）鋼鐵生銹現(xiàn)象隨處可見，鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理如圖1所示：

①寫出石墨電極的電極反應(yīng)式：

 

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②將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護的裝置，請在圖中虛線框內(nèi)所示位置作出修改

 

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③寫出修改后石墨電極的電極反應(yīng)式：

 

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（3）利用如圖2裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護．若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護法稱為

 

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Answer 1

分析：（1）使銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅與氫氣，應(yīng)設(shè)計成電解池，銅為陽極，電解質(zhì)溶液為硫酸，陰極可為碳；
（2）①發(fā)生吸氧腐蝕，石墨為正極，氧氣得電子被還原生成OH^-；
②成為鋼鐵電化學(xué)防護的裝置，鐵連接電源的負極；
③形成電解池反應(yīng)，石墨為陽極，氯離子被氧化生成氯氣；
（3）若X為鋅，開關(guān)K置于M處，鋅為負極，被氧化，鐵為正極，發(fā)生還原反應(yīng)．

解答：解：（1）使銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅與氫氣，應(yīng)設(shè)計成電解池，銅為陽極，電解質(zhì)溶液為硫酸，陰極可為碳，裝置圖為，
故答案為：；
（2）①發(fā)生吸氧腐蝕，石墨為正極，氧氣得電子被還原生成OH^-，方程式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
②成為鋼鐵電化學(xué)防護的裝置，鐵連接電源的負極，如圖，
故答案為：；
③形成電解池反應(yīng)，石墨為陽極，氯離子被氧化生成氯氣，方程式為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，
故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
（3）若X為鋅，開關(guān)K置于M處，鋅為負極，被氧化，鐵為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，為犧牲陽極的陰極保護法（或犧牲陽極保護法），
故答案為：犧牲陽極的陰極保護法（或犧牲陽極保護法）．

點評：本題綜合考查原電池和電解池知識，綜合考查學(xué)生的分析能力和綜合運用基本理論的能力，注意把握電化學(xué)工作原理和電極反應(yīng)，為解答該題的關(guān)鍵，難度中等．