Question

某課外興趣小組用如圖裝置進行實驗，試回答：
（1）若開始時開關(guān)K與a連接，則A電極反應(yīng)式為

 

．
（2）若開始時開關(guān)K與b連接，這種方法經(jīng)常用于金屬的防護，這種防護措施叫做

 

，
則B電極反應(yīng)式為

 

．
（3）開關(guān)K與b連接，鐵和石墨棒互換位置即可制得白色的較純凈Fe（OH）₂沉淀，則鐵電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）若開始時開關(guān)K與a連接，該裝置為原電池，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵易失電子作負極，石墨作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）若開始時開關(guān)K與b連接，該裝置為電解池，鐵作陰極被保護，該方法為外接電源的陰極保護法；
B電極上氫離子放電；
（3）開關(guān)K與b連接，鐵和石墨棒互換位置即可制得白色的較純凈Fe（OH）₂沉淀，則鐵作陽極，陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，石墨作陰極，陰極上氫離子放電，陰極附近生成氫氧根離子．

解答： 解：（1）若開始時開關(guān)K與a連接，該裝置為原電池，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵易失電子作負極，石墨作正極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-； 
（2）若開始時開關(guān)K與b連接，該裝置為電解池，鐵作陰極被保護，該方法為外接電源的陰極保護法；
B電極上氫離子放電，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂↑或2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，
故答案為：；2H⁺+2e^-═H₂↑ 或2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-；
（3）開關(guān)K與b連接，鐵和石墨棒互換，則鐵作陽極，石墨作陰極，陽極上電極反應(yīng)式為Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極上電極反應(yīng)式為2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化亞鐵，
故答案為：Fe-2e^-═Fe²⁺．

點評：本題以金屬的腐蝕與防護為載體考查了原電池和電解池原理，在電解池中，如果活潑金屬作陽極，則陽極上金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，如果惰性電極為電極材料，則陽極上電解質(zhì)溶液中陰離子放電，為易錯點．