Question

4．圖為青銅器在潮濕環境中發生電化學腐蝕的原理示意圖．
（1）腐蝕過程中，負極是c（填圖中字母“a”或“b”或“c”）；
（2）環境中的Cl^-擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應物作用生成多孔粉狀銹Cu₂（OH）₃Cl，離子方程式為2Cu²⁺+3OH^-+Cl^-=Cu₂（OH）₃Cl↓．
（3）若生成4.29gCu₂（OH）₃Cl，則理論上消耗體積為0.448L（標況）．
（4）寫出Fe發生吸氧腐蝕時的正極反應方程式O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．

Answer 1

分析 （1）根據圖知，氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失電子生成銅離子，發生吸氧腐蝕，則Cu作負極；
（2）Cl^-擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu₂（OH）₃Cl，負極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子，所以該離子反應為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應生成Cu₂（OH）₃Cl沉淀；
（3）n[Cu₂（OH）₃Cl]=$\frac{4.29g}{214.5g/mol}$=0.02mol，根據轉移電子計算氧氣物質的量，再根據V=nV_m計算體積；
（4）鐵發生吸氧腐蝕的正極氧氣得到電子發生還原反應．

解答 解：（1）根據圖知，氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失電子生成銅離子，發生吸氧腐蝕，則Cu作負極，即c是負極，故答案為：c；
（2）Cl^-擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu₂（OH）₃Cl，負極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子，所以該離子反應為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應生成Cu₂（OH）₃Cl沉淀，離子方程式為2Cu²⁺+3OH^-+Cl^-=Cu₂（OH）₃Cl↓，故答案為：2Cu²⁺+3OH^-+Cl^-=Cu₂（OH）₃Cl↓；
（3）n[Cu₂（OH）₃Cl]=$\frac{4.29g}{214.5g/mol}$=0.02mol，根據轉移電子得n（O₂）=$\frac{0.02mol×2×2}{4}$=0.02mol，V（O₂）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，
故答案為：0.448；
（4）鐵發生吸氧腐蝕正極氧氣得到電子發生還原反應，反應式為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；故答案為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．

點評 本題考查了原電池原理及電極反應式、電池反應式的書寫及其計算，難度中等，掌握原理是解題關鍵．