Question

【題目】鐵是人類生活中最常見、應用最廣泛的金屬，鋼鐵在空氣中很容易被腐蝕。

(1)炒過菜的鐵鍋未及時洗凈（殘液中含有 NaCl），不久便會因腐蝕而出現褐色銹斑。鐵鍋銹蝕的電極反應式為：負極___________________________，正極___________________________。

(2)為了降低某水庫的鐵閘門的腐蝕速率，可以采用圖 1 所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料 R 可以采用 _______________ （填序號）。

A、銅 B、鋅 C、鈉 D、石墨

(3)圖 2 所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在鉛蓄電池的_______極上（填“正”或“負”）。

(4)常溫下以鉛蓄電池為電源，用石墨作電極電解 1L 0.1mol/L NaCl溶液，電解一段時間后，測得溶液的 pH 為 13，則鉛蓄電池中轉移電子的物質的量為__________ 。

Answer 1

【答案】負極2Fe-4e-=2Fe2+ 正極O2+4e-+2H2O=4OH- B 負 0.1mol

【解析】

(1) 該原電池中，Fe易失電子作負極、C作正極，負極上鐵失電子生成亞鐵離子，正極上氧氣得電子發生還原反應；

(2) 原電池的負極金屬易被腐蝕，根據原電池的工作原理來回答；

(3) 在電解池的陰極上的金屬被保護，根據電解池的工作原理來回答；

(4) 電解后溶液的 pH 為 13，即c(OH-)=0.1mol/L，溶液中n(OH-)=0.1mol，結合2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-計算轉移電子的物質的量。

(1) 該原電池中，Fe易失電子作負極、C作正極，負極上鐵失電子生成亞鐵離子，正極上氧氣得電子發生還原反應，負極反應式為Fe-2e-=Fe2+、正極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-；

(2) 為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以讓金屬鐵做原電池的正極，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以是比金屬鐵的活潑性強的金屬，但Na極易與水反應，則與銅和石墨都不能做電極材料，故答案為B；

(3) 電解池的陰極上的金屬被保護，為降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的負極；

(4) 電解后溶液的 pH 為13，即c(OH-)=0.1mol/L，溶液中n(OH-)=0.1mol，由2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-可知，反應中生成的n(OH-)為0.1mol，則被氧化的Cl-的物質的量為0.1mol，故轉移電子的物質的量為0.1mol。