Question

【題目】(1)納米級Cu2O由于具有優良的催化性能而受到關注，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”)。

②該電解池的陽極反應式為____________

③當反應生成14.4 g Cu2O時，至少需要肼________ mol。

(2)利用下圖丙裝置,可以模擬鐵的電化學防護。

若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關K應置于_______處。若X為鋅,開關K置于M處,該電化學防護法稱為_________。

Answer 1

【答案】B 陰 2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O 0.05 N 犧牲陽極的陰極保護法

【解析】

(1)①燃料電池正極通氧化劑，負極通燃料,即A極為負極,B極為正極。圖乙為電解池裝置，電解目的為制備Cu2O,則D極作陽極,接電池正極(B極),銅被氧化。陽極反應為2Cu-2e-十2OH-=Cu2O+H2O,反應消耗OH-,采用陰離子交換膜使OH-向陽極移動。答案：B;陰極。
(2)根據上述分析，陽極反應為2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O;答案：2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O。
(3)根據電極反應2Cu-2e-+2OH-==Cu2O+H2O 和N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O可知,Cu2O與N2H4、e-的數量關系式為4Cu2ON2H44e-，當反應生成14.4 g Cu2O(0.1mol)時，至少需要肼為0.025mol。答案：0.025mol。

若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕, 要采用外加電流的陰極保護法,所以為延緩鐵腐蝕, 開關K應置于N處;。若X鋅為減緩鐵的腐蝕,開關K置于M處,該方法為犧牲陽極的陰極保護法。答案是:N;犧牲陽極的陰極保護法。