Question

【題目】氧化還原反應與電化學和金屬的防護密切相關。請回答下列問題：

(1)將反應2Ag＋+Cu = 2Ag+Cu2+ 反應設計成如圖所示的原電池.

則Ag 發生的反應是_______反應(填“氧化”、“還原”)，X極的電極反應式為_______，該電池放電時，鹽橋中的NO3-離子將移向_________溶液。如果將鹽橋換成Cu條，則甲池為__________池（裝置），X的電極名稱是_________。

(2)鉛蓄電池是當今生活中應用比較廣泛的一種可充電電池，總反應式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4 ＋2H2O。放電時，負極反應式為_______________；充電時，鉛蓄電池的正極應與直流電源的________極相連，該電極的電極反應式為_____。

(3)金屬的防護方法有多種。如圖是模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩腐蝕，開關K應置于________處；反應的總反應離子方程式為______________，若X為鋅，開關K置于M處,該電化學防護法稱為_______________。

Answer 1

【答案】還原 Cu-2e-=Cu2+ Cu(NO3)2 電鍍池或電解池 陽極 Pb2＋＋SO42- －2e-＝PbSO4 正極 PbSO4＋2H2O－2e-=4H＋＋PbO2 +SO42- N 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 犧牲陽極保護法

【解析】

（1）根據反應“2Ag+（aq）+Cu═Cu2+（aq）+2Ag”分析，在反應中，Cu被氧化，失電子，應為原電池的負極，電極反應為Cu-2e-=Cu2+，則正極為活潑性較Cu弱的Ag，Ag+在正極上得電子被還原，電極反應為Ag++e=Ag，電解質溶液為AgNO3，原電池中，鹽橋中的NO3-移向負極；若將鹽橋換成銅絲，右邊形成原電池，左邊為電解池，銀為正極，則X電極名稱是陽極，由此分析解答；

（2）放電時，該裝置是原電池，負極上鉛失電子發生氧化反應，充電時，該裝置是電解池，陽極失電子發生氧化反應；
（3）作原電池正極或作電解池陰極的金屬被保護；

（1）根據反應“2Ag+(aq)+Cu=Cu2+(aq)+2Ag”分析，在反應中，Cu被氧化，失電子，應為原電池的負極，X電極反應為Cu-2e-=Cu2+，則正極為活潑性比Cu弱的Ag，Ag+在正極上得電子被還原，電極反應為Ag++e-=Ag，故電解質溶液為AgNO3；原電池中，鹽橋中的NO3-移向負極CuSO4；若將鹽橋換成銅絲，右邊形成原電池，左邊為電解池，銀為正極，則X電極名稱是陽極；

故答案為： 還原 ； Cu-2e-=Cu2+ ； Cu(NO3)2 ； 電鍍池或電解池 ； 陽極

(2)放電時,該裝置是原電池,負極上鉛失電子發生氧化反應,即Pb2＋＋SO42- －2e-＝PbSO4,在充電時，該裝置是電解池，鉛蓄電池的正極應與直流電源的正極相連作陽極，陽極上硫酸鉛失電子發生氧化反應,即PbSO4＋2H2O－2e-=4H＋＋PbO2 +SO42-

故答案為：Pb2＋＋SO42- －2e-＝PbSO4； PbSO4＋2H2O－2e-=4H＋＋PbO2 +SO42-；

(3)①若X為石墨，為減緩鐵的腐蝕，將開關K置于N處，該裝置構成電解池，鐵作陰極而被保護，電解飽和食鹽水，電解離子方程式是：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；故答案為：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

②若X為鋅，開關K置于M處，該裝置構成原電池，鋅易失電子作負極，鐵作正極而被保護，該電化學防護法稱為犧牲陽極的陰極保護法，

故答案為：犧牲陽極的陰極保護法。