Question

【題目】鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用．
（1）工業(yè)上冶煉鋁的化學(xué)方程式是 ．
（2）我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流．電池總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3 ， 則負(fù)極反應(yīng)式為 ．
（3）某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖1所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護(hù)．
在相同條件下，三組裝置中鐵電極腐蝕最快的是（填序號(hào)），為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述（填序號(hào)）裝置原理進(jìn)行防護(hù)．
（4）如圖2所示，若電解5min時(shí)C池中鐵棒質(zhì)量增加2.16g，據(jù)此回答：則該電源電極Y名稱為 ， 流過(guò)導(dǎo)線的電子物質(zhì)的量是 ， A池中碳棒上的電極反應(yīng)式是 ， B池中粗銅電極上存在的電極反應(yīng)式是 ， C池中一段時(shí)間后硝酸銀溶液濃度（填增大，減小或不變）．

Answer 1

【答案】
（1）2Al2O3 4Al+3O2↑
（2）Al﹣3e﹣=Al3+
（3）①；②③
（4）負(fù)極；0.02mol；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑； Cu﹣2e﹣=Cu2+；不變
【解析】解：（1）工業(yè)上冶煉鋁的化學(xué)方程式是：2Al2O3 4Al+3O2↑，

所以答案是：2Al2O3 4Al+3O2↑；（2）我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流．電池總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3，鋁做負(fù)極失電子被氧化，則負(fù)極反應(yīng)式為：Al﹣3e﹣=Al3+，

所以答案是：Al﹣3e﹣=Al3+；（3）①裝置為原電池鐵為負(fù)極被腐蝕；②裝置為原電池鋅做負(fù)極被腐蝕，鐵做正極被保護(hù)；③裝置為電解池，鐵做陰極被保護(hù)；①組裝置中鐵電極腐蝕最快，正極反應(yīng)是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；②中負(fù)極上金屬鋅失電子，電極反應(yīng)為：Zn﹣2e﹣=Zn2+，金屬鐵被保護(hù)，此時(shí)金屬鐵可以采犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，裝置③中發(fā)生的是電解飽和食鹽水的反應(yīng)，陽(yáng)極是氯離子失電子生成氯氣，陰極是氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，陰極鐵被保護(hù)，

所以答案是：①；②③；（4）如圖2所示，若電解5min時(shí)C池中鐵棒質(zhì)量增加2.16g，則C中鐵棒為陰極，電極反應(yīng)為：Ag++e﹣=Ag，增大的質(zhì)量為析出銀的質(zhì)量，物質(zhì)的量= =0.02mol，電子轉(zhuǎn)移總物質(zhì)的量為0.02mol，Ag電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：Ag﹣e﹣=Ag+，C池為電鍍池電解質(zhì)溶液中溶質(zhì)濃度不變，分析判斷，B裝置中依次純銅做陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e﹣=Cu，粗銅做陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Cu﹣2e﹣=Cu2+，A裝置中鐵棒做陰極，電極反應(yīng)為：2H++2e﹣=H2↑，碳棒做陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，X為正極，Y為負(fù)極，

所以答案是：負(fù)極； 0.02mol； 2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；Cu﹣2e﹣=Cu2+；不變．