Question

10．鐵在生產和生活中有著廣泛的應用．某研究性學習小組設計了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護．
在相同條件下，三組裝置中鐵電極腐蝕最快的是①（填裝置序號），該裝置中正極電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述③（填裝置序號）裝置原理進行防護；裝置③中總反應的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．

Answer 1

分析 ①裝置為原電池鐵為負極被腐蝕；②裝置為原電池鋅做負極被腐蝕，鐵做正極被保護；③裝置為電解池，鐵做陰極被保護．

解答 解：①裝置為原電池鐵為負極被腐蝕；②裝置為原電池鋅做負極被腐蝕，鐵做正極被保護；③裝置為電解池，鐵做陰極被保護；①組裝置中鐵電極腐蝕最快；正極反應是氧氣得到電子發生還原反應，電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；②③裝置中鐵被保護，但裝置③中發生的是電解飽和食鹽水的反應，陽極是氯離子失電子生成氯氣，陰極是氫離子得到電子發生還原反應，反應離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，③保護最好，
故答案為：①；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；③； 2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．

點評 本題考查了金屬腐蝕與防護的方法和應用，原電池電極反應原理分析判斷，原理的理解是關鍵，題目難度中等．