Question

某化學(xué)興趣小組對電化學(xué)問題進(jìn)行了實驗探究．利用如圖裝置探究金屬的防護措施，實驗現(xiàn)象是鋅電極不斷溶解，鐵電極表面有氣泡產(chǎn)生．
（1）寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式

 

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（2）某學(xué)生認(rèn)為，鐵電極可能參與反應(yīng)，并對產(chǎn)物作出假設(shè)：
假設(shè)1：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe²⁺
假設(shè)2：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe³⁺
假設(shè)3：

 

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（3）為了探究假設(shè)1、2，他采取如下操作：
①取0.01mol/L FeCl₃溶液2mL于試管中，加入過量鐵粉；
②取操作①試管的上層清夜加入2滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，生成藍(lán)色沉淀；
③取少量正極附近溶液加入2滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，未見藍(lán)色沉淀生成；
④取少量正極附近溶液加入2滴KSCN溶液，未見溶液變紅；
據(jù)②、③、④現(xiàn)象得出的結(jié)論是

 

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（4）該實驗原理可應(yīng)用于防護鋼鐵腐蝕，請再舉一例防護鋼鐵腐蝕的措施

 

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Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）該裝置能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)而形成原電池，鋅易失電子而作負(fù)極、鐵作正極；
（2）鐵參與反應(yīng)，被氧化生成亞鐵離子和鐵離子；
（3）亞鐵離子和K₃[Fe（CN）₆]生成藍(lán)色沉淀，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液；
（4）可以采用物理或化學(xué)方法防止金屬被腐蝕．

解答： 解：I．（1）該裝置能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)而形成原電池，鋅易失電子而作負(fù)極、鐵作正極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe²⁺、Fe³⁺，故答案為：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe²⁺、Fe³⁺；
（3）亞鐵離子和K₃[Fe（CN）₆]生成藍(lán)色沉淀，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液，據(jù)②、③、④現(xiàn)象知，正極附近溶液不含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺，即鐵不參與反應(yīng)，故答案為：正極附近溶液不含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺；
（4）可以采用物理或化學(xué)方法防止金屬被腐蝕，如：在鋼鐵表面刷一層油漆、鍍銅等，故答案為：在鋼鐵表面刷一層油漆、鍍銅（其他合理答案均可）．

點評：本題以原電池原理為載體考查了鐵的探究實驗，根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象確定正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)，知道亞鐵離子、銅離子的檢驗方法等，難度中等．