【正文】 保護(hù)法(或：犧牲陽極保護(hù)法)12．(12分)(2011德州模擬)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見，為此每年國家損失大量資金。請回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過程中的有關(guān)問題。(1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理如圖所示：①寫出石墨電極的電極反應(yīng)式__________________________________________；②將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的裝置，請?jiān)谟覉D虛線框內(nèi)所示位置作出修改，并用箭頭標(biāo)出導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向。③寫出修改后石墨電極的電極反應(yīng)式_________________________________。(2)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________。(3)在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如下：①A電極對應(yīng)的金屬是________(寫元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)式是________________________。②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱量， g，則電鍍時(shí)電路中通過的電子為________ mol。③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在中性溶液中鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，將虛線中改為直流電源，這屬于外加電源的陰極保護(hù)法，外加電源后石墨電極為陽極，氯離子失電子生成氯氣。(2)鐵銹的主要成分為氧化鐵的水合物，與鹽酸反應(yīng)后生成了Fe3＋，而后Fe與Fe3＋會(huì)化合生成Fe2＋。(3)為在鐵表面鍍銅需將鐵作陰極、銅作陽極，當(dāng)析出1 mol銅時(shí)兩電極的質(zhì)量差為64＋64＝128 (g)，轉(zhuǎn)移2 mol電子， g， mol；鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，因?yàn)殄儗悠茐暮?，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕。答案：(1)①O2＋4e－＋2H2O===4OH－②如圖所示　③2Cl－－2e－===Cl2↑(2)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(3)①銅　Cu2＋＋2e－===Cu?、凇、坭F比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕(其他答案合理也正確)13．(13分)(2011臨沂模擬)如下圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。請回答：(1)B極是電源的______________，一段時(shí)間后，甲中溶液顏色________，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明___________________，在電場作用下向Y極移動(dòng)。(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為________。(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)是________________(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是________溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500 mL)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為________，甲中溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為：________________________。解析：(1)由裝置圖知，直流電源與各電解池串聯(lián)；由“F極附近呈紅色”知，F(xiàn)極為陰極，則E極為陽極、D極為陰極、C極為陽極、G極為陽極、H極為陰極、X極為陽極、Y極為陰極、A極為正極、B極為負(fù)極。甲裝置是用惰性電極電解CuSO4溶液，由于Cu2＋放電，導(dǎo)致c(Cu2＋)降低，溶液顏色逐漸變淺；丁裝置是膠體的電泳實(shí)驗(yàn)，由于X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，說明氫氧化鐵膠粒帶正電荷。(2)當(dāng)甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，C、D、E、F電極的產(chǎn)物分別為：OCu、ClH2，根據(jù)各電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，則對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：1∶2∶2∶2。(3)給銅件鍍銀，根據(jù)電鍍原理，銅件作陰極，銀作陽極，電鍍液是可溶性銀鹽。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)，則乙中n(OH－)＝ mol/L＝ mol， mol， mol；甲裝置中由于電解產(chǎn)生H＋，導(dǎo)致溶液的酸性增強(qiáng)，pH變小。(4)若將C電極換為鐵，則鐵作陽極發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，D極發(fā)生：Cu2＋＋2e－===Cu，則總反應(yīng)的離子方程式為：Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋。答案：(1)負(fù)極　逐漸變淺　氫氧化鐵膠粒帶正電荷(2)1∶2∶2∶2(3)鍍件　AgNO3(合理即可)　 g　變小(4)Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋14．(13分)(2011連云港模擬)請從下圖中選用必要的裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)，要求測定產(chǎn)生氫氣的體積(大于25 mL)，并檢驗(yàn)氯氣的氧化性。(1)A極發(fā)生的電極反應(yīng)式是__________________________________，B極發(fā)生的電極反應(yīng)式是__________________________________________。電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式____________________________________________。(2)電源、電流表與A、B兩極的正確連接順序?yàn)椋篖→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→M。(3)設(shè)計(jì)上述氣體實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，各接口的正確連接順序?yàn)椋篲_______接________、________接A、B接________、________接________。(4)在實(shí)驗(yàn)中，盛有KI淀粉溶液的容器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________。(5)已知飽和食鹽水50 mL， mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。此時(shí)溶液pH約為__________________。解析：(1)要達(dá)到電解食鹽水的目的，則電解池中鐵棒必須接上電源的負(fù)極而成為陰極，碳棒則接上電源的正極而成為陽極，反之，鐵作陽極則Fe2＋進(jìn)入溶液，無法實(shí)現(xiàn)電解食鹽水的目的。(2)電源負(fù)極接電解池的鐵棒、碳棒接電流計(jì)“－”端，“＋”端接電源正極。(3)電解池左邊A導(dǎo)管口產(chǎn)生H2，右邊B導(dǎo)管口產(chǎn)生Cl2，以電解池為中心，則有：H←F←G←A，B→D→E→C，相應(yīng)裝置的作用：(5)2NaOH　　　～　　　H2 2 mol L 10－4 mol 10－3 Lc(OH－)＝(10－4 mol)247。(5010－3 L)＝10－2 mol/L，c(H＋)＝＝10－12 mol/L，pH＝－lg10－12＝12。答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　2Cl－－2e－===Cl2↑2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(2)A　B　J　K　(3)H　F　G　D　E　C(4)Cl2＋2I－===2Cl－＋I(xiàn)2　(5)12