Question

【題目】Ⅰ.鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。

(1)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護(hù)。

為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述________(填裝置序號(hào))裝置原理進(jìn)行防護(hù)；裝置③中總反應(yīng)的離子方程式為_________________。

(2)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S)，將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用為_______________________。

Ⅱ.納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注，采用肼(N2H4)燃料電池為電源，用離子交換膜控制電解液中c(OH－)制備納米Cu2O，其裝置如圖甲、乙。

(1)上述裝置中D電極應(yīng)連接肼燃料電池的________極(填“A”或“B”)，該電解池中離子交換膜為________離子交換膜(填“陰”或“陽(yáng)”)。

(2)該電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式為____________________。

(3)當(dāng)反應(yīng)生成14.4 g Cu2O時(shí)，至少需要肼________mol。

Answer 1

【答案】②③ 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 作電解質(zhì)溶液(或?qū)щ? B 陰 2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O 0.05

【解析】

Ⅰ.(1)①裝置為原電池鐵為負(fù)極被腐蝕；②裝置為原電池鋅做負(fù)極被腐蝕，鐵做正極被保護(hù)；③裝置為電解池，鐵做陰極被保護(hù)；裝置③中發(fā)生的是電解飽和食鹽水的反應(yīng)，陽(yáng)極是氯離子失電子生成氯氣，陰極是氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)離子方程式為：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑；

(2)為處理銀器表面的黑斑（Ag2S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，是利用原電池原理，用鋁置換出銀，食鹽水的作用為做電解質(zhì)溶液，形成原電池。

Ⅱ. (1)燃料電池正極通氧化劑，負(fù)極通燃料，即A極為負(fù)極，B極為正極。圖乙為電解池裝置，電解目的為制備Cu2O，則D極作陽(yáng)極，接電池正極(B極)，銅被氧化。陽(yáng)極反應(yīng)為2Cu-2e-+2OH－＝Cu2O+H2O，反應(yīng)消耗OH-，采用陰離子交換膜使OH-向陽(yáng)極移動(dòng)。

(2)根據(jù)上述分析，陽(yáng)極反應(yīng)為2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O；

(3)根據(jù)電極反應(yīng)2Cu-2e-+2OH-＝Cu2O+H2O和N2H4-4e-+4OH-＝N2↑+4H2O可知，Cu2O與N2H4的數(shù)量關(guān)系式為2Cu2O～N2H4～4e-，當(dāng)反應(yīng)生成14.4 g Cu2O(0.1mol)時(shí)，至少需要肼為0.05mol。