Question

（1）依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag⁺（aq）+Cu（s）=Cu²⁺（aq）+2Ag（s）設(shè)計的原電池如圖1所示．請回答下列問題：
①電極X上發(fā)生的電極反應(yīng)為

Cu=Cu²⁺+2e^-

；
②外電路中的電子是從

Cu

電極流向

Ag

電極（填電極材料名稱）．
③鹽橋中盛有飽和KCl的瓊脂溶液，放電過程中向CuSO₄溶液擴(kuò)散的是（

Cl^-

填離子符號）

（2）①金屬腐蝕一般可分為化學(xué)腐蝕和．炒過菜的鐵鍋未及時清洗容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹．請寫出鐵鍋生銹過程中：
負(fù)極的電極反應(yīng)式：

Fe=Fe²⁺2e^-

，正極的電極反應(yīng)式：

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
②據(jù)統(tǒng)計，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當(dāng)年鋼產(chǎn)量的10～20%．學(xué)校內(nèi)的自行車防雨棚采用了鋼架結(jié)構(gòu)，但使用不久就會生銹．為了使它有比較長的使用壽命，需要采取防銹措施．請同學(xué)們提出防止自行車棚的鋼架銹蝕的措施：

噴漆；焊上一塊鋅

（寫出2種即可）
（3）目前世界上比較先進(jìn)的電解制堿技術(shù)是離子交換膜法，如圖2為離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖．
①寫出電解過程中總的化學(xué)方程式

2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

②透過交換膜的離子a是

Na⁺

．

Answer 1

分析：（1）由方程式2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）可知，反應(yīng)中Ag⁺被還原，應(yīng)為正極反應(yīng)，則電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液，Cu被氧化，應(yīng)為原電池負(fù)極反應(yīng)，在裝置圖中X為Cu，Y為硝酸銀溶液，根據(jù)原電池的工作原理來回答即可；
（2）①生鐵的吸氧腐蝕中，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)；
②根據(jù)金屬生銹的條件來選擇合適的防止金屬生銹的措施；
（3）①電解飽和食鹽水在兩個電極上生成的分別是氫氣、氫氧化鈉和氯氣；
②在電解池中，電解質(zhì)溶液中的陽離子從陽極移向陰極，根據(jù)燒堿出現(xiàn)的電極來確定離子的移動情況．

解答：解：（1）由方程式2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）可知，反應(yīng)中Ag⁺被還原，應(yīng)為正極反應(yīng)，則電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液，Cu被氧化，應(yīng)為原電池負(fù)極反應(yīng)，在裝置圖中X為Cu，Y為硝酸銀溶液，
①該原電池負(fù)極X上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，該極上的電極反應(yīng)為Cu=Cu²⁺+2e^-，故答案為：Cu=Cu²⁺+2e^-；
②原電池的外電路電子是從負(fù)極流向正極，即從Cu流向Ag，故答案為：Cu；Ag；
③在原電池中，電解質(zhì)中的銀離子移向負(fù)極，陽離子移向正極，所以移向硫酸銅溶液的是氯離子，故答案為：Cl^-；
（2）①炒過菜的鐵鍋未及時清洗容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹，在鐵的吸氧腐蝕中，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e=Fe²⁺2e^-，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：Fe=Fe²⁺2e^-；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
②防止自行車棚的鋼架銹蝕可以隔絕金屬鐵和空氣中的氧氣、水接觸，如：噴漆，也可以讓金屬鐵做原電池的正極，如鐵架上焊上一塊鋅，故答案為：噴漆；焊上一塊鋅；（3）①電解飽和食鹽水在陰極上生成的是氫氣、氫氧化鈉，在陽極上產(chǎn)生氯氣，電解方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
②在該電解池中，電解質(zhì)溶液中的陽離子從陽極移向陰極，在陰極上生成的是氫氣、氫氧化鈉，所以透過交換膜的離子a是鈉離子，故答案為：Na⁺．

點評：本題考查學(xué)生鹽橋原電池的工作原理以及金屬的腐蝕和防護(hù)方面的知識，注意知識的遷移和應(yīng)用是關(guān)鍵，難度不大．