Question

【題目】對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。

（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：

①堿洗的目的是洗去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時候常有氣泡冒出，原因是（用離子方程式表示）_____。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的____。

a．NH3 　　　 b．CO2 　　 c．NaOH　　 　 d．HNO3

②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為 _________。

（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨做陽極的原因是________。

（3）利用圖裝置，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應該置于____處（填“M”或“N”）；若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為_______。

（4）已知：H2O2是弱酸，在堿性條件下以HO2－存在。目前研究比較熱門的Al－H2O2燃料電池，其原理如下圖所示：

電池總反應如下：2Al+3HO2－=2AlO2－+OH－+H2O 。寫出負極反應式為_______；寫出正極反應式為________。

Answer 1

【答案】2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑ b 2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+ 補充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+濃度恒定 N 犧牲陽極的陰極保護法 2Al+8OH－-6e-=2AlO2－+4H2O 3HO2－+3H2O+6e-= 9OH－

【解析】

（1）①冒氣泡的原因是Al與氫氧化鈉發生發應，使AlO2－轉變成Al(OH)3沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3沉淀容易溶解。

②以鋁材為陽極，陽極發生氧化反應，要形成氧化膜還必須有水參加。

（2）電鍍時，陽極銅可以發生氧化反應生成Cu2+。

（3）鐵被保護，可以是作原電池的正極，或者是電解池的陰極。

（4）燃料電池的正極上發生的是得電子的還原反應，負極上發生的是失電子的氧化反應。

（1）①冒氣泡的原因是Al與氫氧化鈉發生發應，離子方程式為：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑；使AlO2－轉變成Al(OH)3沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3沉淀容易溶解，故答案為：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑；b。

②以鋁材為陽極，陽極發生氧化反應，要形成氧化膜還必須有水參加，故電極反應式為2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+,故答案為：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+。

（2）電鍍時，陽極銅可以發生氧化反應生成Cu2+，故答案為：補充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+濃度恒定。

（3）鐵被保護，可以是作原電池的正極，或者是電解池的陰極，故若X為碳棒，開關K應置于N處，Fe連電源負極，為外加電流的陰極保護法，若X為鋅，開關K置于M處，Fe作正極，稱為犧牲陽極的陰極保護法，故答案為：N；犧牲陽極的陰極保護法。

（4）燃料電池的負極上發生的是失電子的氧化反應，負極反應是Al失電子，電極反應式為：2Al+8OH－-6e-=2AlO2－+4H2O，根據電池反應2Al+3HO2－=2AlO2－+OH－+H2O，用總反應式減去負極反應式可得出正極反應式為：3HO2－+3H2O+6e-= 9OH－，故答案為：2Al+8OH－-6e-=2AlO2－+4H2O；3HO2－+3H2O+6e-= 9OH－。