《4.4金属的电化学腐蚀与防护》(同步训练)高中化学选择性必修1 化学反应原理
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《4.4金属的电化学腐蚀与防护》同步训练(答案在后
面)
一、单项选择题(本大题有16小题,每小题3分,共48分)
1、下列关于金属的电化学腐蚀现象的描述,正确的是:
A、金属的电化学腐蚀是由于金属与空气中的氧气直接反应造成的。
B、金属的电化学腐蚀总是从金属的表面开始,逐步向内部发展。
C、金属的电化学腐蚀不会改变金属的体积。
D、金属的电化学腐蚀过程中,阳极的金属会逐渐溶解,而阴极的金属会逐渐沉积。
2、下列关于金属腐蚀与防护的说法中正确的是()。
A、纯锌比镀锌铁更容易防止金属腐蚀
B、铜的金属腐蚀主要发生在与氧气直接接触的部分
C、牺牲阳极的阴极保护法适用于阴极过电位较大的金属
D、在湿气严重的地区,铁的电化学腐蚀速度会减缓
3、钢铁在潮湿空气中容易发生的电化学腐蚀类型是:()
A. 化学腐蚀
B. 电化学腐蚀
C. 原电池腐蚀
D. 物理腐蚀
4、在金属的电化学腐蚀与防护中,以下哪种方法可以有效地防止金属被腐蚀?
A. 将金属制成合金
B. 将金属表面涂覆保护层
C. 将金属表面进行阳极氧化处理
D. 将金属表面进行阴极保护处理
5、下列哪种方法不能有效防止钢铁的电化学腐蚀?
A、在钢铁表面镀锌
B、将钢铁埋在干燥的土壤中
C、钢铁表面涂上一层油漆
D、制成不锈钢
6、某金属在空气中,发生如下电化学腐蚀反应:
M→M2++2e−
(失去电子,发生氧化反应)
根据该反应,以下说法正确的是()
A. 金属M参与反应的是它本身
B. 金属M在反应中仅发生氧化反应
C. 反应产生的M2+带正电
D. 该金属发生的是吸能反应
7、下列关于金属电化学腐蚀的叙述中,正确的是()
A. 电化学腐蚀只发生在电解质溶液中
B. 在电化学腐蚀过程中,金属总是作为阳极被氧化
C. 通过改变金属的表面状态可以减缓金属的电化学腐蚀速率
D. 金属的电化学腐蚀与化学腐蚀不同,只涉及金属本身
8、下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是()
A、所有金属在任何环境下都会发生吸氧腐蚀
B、牺牲阳极的阴极保护法是利用外加电源保护金属的一种方法
C、金属的电化学腐蚀一般需要电解质溶液参与
D、为防止地下输油管道腐蚀,在管道上连接一只锌块属于牺牲阳极的阴极保护法
9、在一块铁(Fe)制水管中,将正极与电源的正极相连,负极与电源的负极相连,然后浸入硫酸铜(CuSO₄)溶液中。
一段时间后,溶液中出现蓝色沉淀,导管壁上开始出现红色的物质,可能是以下哪一种原因?
A. 铁管被腐蚀
B. 电解过程导致溶液中的铜离子还原
C. 反应生成的氢气使溶液中硫酸铜发生沉淀
D. 金属发生自发的电化学反应
10、下列关于金属电化学腐蚀与防护的说法中,正确的是()
A. 金属发生电化学腐蚀时,金属作为阴极发生氧化反应
B. 防止金属发生电化学腐蚀的一种方法是使金属表面形成一层氧化膜
C. 金属的电化学腐蚀速率与金属的纯度无关
D. 在海水中,金属腐蚀速度最快的是铁
11、金属发生电化学腐蚀时,在原电池中金属.release h+(或O2)的一极为:
A. 正极,伴随氧气的逸出
B. 负极,伴随金属的溶解
C. 正极,伴随氢气的逸出
D. 负极,伴随金属的氧化
12、下列关于金属腐蚀的叙述中,正确的是()
A. 金属生锈的本质是金属原子失去电子,被氧化的过程
B. 金属发生电化学腐蚀时,只能形成正极产物
C. 防止金属发生腐蚀的方法之一是在金属表面涂覆一层油漆
D. 所有金属都容易形成原电池而腐蚀
13、在下列金属中,哪种金属在空气中容易形成一层致密的氧化物保护膜,从而有效防止进一步腐蚀?
A. 铝
B. 铁
C. 铜
D. 锌
14、铁在潮湿环境中发生电化学腐蚀时,负极反应式为()
A、Fe-3e- → Fe3+
B、4OH- -4e- → 2H2O + O2↑
C、Fe-2e- → Fe2+
D、2H+ + 2e- → H2↑
15、在一个盛有电解质的原电池中,如果将负极的材料(金属M)换成另一种金属N,当电池工作时,M金属表面电位会如何变化?
A. 增加
B. 减少
C. 无变化
D. 无法确定
16、在金属的电化学腐蚀过程中,以下哪种情况会导致金属加速腐蚀?
A. 降低金属表面的湿度
B. 提高金属表面的温度
C. 增加金属表面的氧化膜厚度
D. 使用合适的防腐涂层
二、非选择题(本大题有4小题,每小题13分,共52分)
第一题
题目:
某学生在实验中使用了铁钉、铜钉、Zn片、Cu片以及稀硫酸(H₂SO₄)等试剂,进行了一次实验来探究金属的电化学腐蚀过程及其防护方法。
实验过程中,分别用电极E 和E’插入稀硫酸中进行电解,发现电极E的表面逐渐出现了气泡。
问题1:
分析并解释:
1.电极E与Zn片相连时,电极E表面出现的气泡是什么气体?为什么?
2.如果将铜片与电极E相连,电极E表面还会出现气泡吗?为什么?
3.如果使用铁钉代替Zn片,电极E表面是否还会出现气泡?请解释原因。
第二题
题目:
某钢铁制品在潮湿环境中发生电化学腐蚀,腐蚀电池的负极反应为:Fe - 2e⁻→ Fe ²⁺,若该腐蚀电池在工作过程中转移了0.5 mol电子,则下列关于该电化学腐蚀过程的叙述正确的是:
A. 负极上Fe元素化合价升高
B. 正极上氧气参与反应,并转移2 mol电子
C. 该腐蚀电池的腐蚀速率与电解液的pH无关
D. 若采用外加电流的阴极保护法,钢铁制品做阳极,连接外加电源的正极
第三题
题目:某钢铁制品在潮湿空气中发生吸氧腐蚀,已知腐蚀电池的正极为铁,负极
为碳棒。
某同学设计了以下实验方案,用以探究该腐蚀电池的电极反应:实验方案一:在腐蚀电池中,加入NaCl溶液,观察电极反应;
实验方案二:将腐蚀电池的碳棒电极更换为铂电极,观察电极反应;
实验方案三:在腐蚀电池中,加入少量NaOH溶液,观察电极反应。
请回答以下问题:
(1)实验方案一中,若在碳棒电极上观察到气泡产生,请分析可能的原因并写出相应的电极反应式。
(2)实验方案二中,将碳棒电极更换为铂电极后,若在铁电极上观察到气泡产生,请分析可能的原因并写出相应的电极反应式。
(3)实验方案三中,加入少量NaOH溶液后,若在碳棒电极上观察到气泡产生,请分析可能的原因并写出相应的电极反应式。
第四题
题目:
某化学兴趣小组欲研究金属锌和铜的电化学腐蚀过程及其防护策略。
他们设计了一个实验,将锌片和铜片分别置于不同溶液中,通过观察实验现象,分析金属腐蚀的情况及原因。
以下是部分实验步骤和记录表格。
实验内容包括:
1.使用单质锌片和铜片。
2.两种金属分别加入到以下溶液中:
•
a.纯蒸馏水
b.
b.盐酸
c.
c.中性pH缓冲溶液
3.观察并记录每一组金属在不同溶液中的腐蚀情况。
记录表如下:
溶液类型锌片(一段时间后)铜片(一段时间后)
纯蒸馏水无明显腐蚀变化无明显腐蚀变化
盐酸有明显腐蚀变化有明显腐蚀变化
中性pH缓冲溶液无明显腐蚀变化无明显腐蚀变化
请解答以下问题:
1.根据实验记录表,描述锌片和铜片在不同溶液中的腐蚀情况。
2.分析为什么在纯蒸馏水中和中性pH缓冲溶液中,金属的腐蚀情况没有明显变化。
3.说明锌和铜分别在盐酸中腐蚀的原因。
4.提出一种防止金属腐蚀的方法,并解释其原理。
《4.4金属的电化学腐蚀与防护》同步训练及答案解析
一、单项选择题(本大题有16小题,每小题3分,共48分)
1、下列关于金属的电化学腐蚀现象的描述,正确的是:
A、金属的电化学腐蚀是由于金属与空气中的氧气直接反应造成的。
B、金属的电化学腐蚀总是从金属的表面开始,逐步向内部发展。
C、金属的电化学腐蚀不会改变金属的体积。
D、金属的电化学腐蚀过程中,阳极的金属会逐渐溶解,而阴极的金属会逐渐沉积。
答案:B
解析:金属的电化学腐蚀是由于金属在电解质溶液中发生氧化还原反应造成的,腐蚀通常从金属表面开始,由于电化学反应,金属表面会形成阳极和阴极,阳极金属会溶解,阴极金属可能会发生沉积。
因此,选项B正确。
选项A错误,因为电化学腐蚀不是简单的金属与氧气直接反应。
选项C错误,因为腐蚀会导致金属体积的减小。
选项D
错误,因为腐蚀过程中阳极金属溶解,阴极金属沉积的情况并不一定同时发生。
2、下列关于金属腐蚀与防护的说法中正确的是()。
A、纯锌比镀锌铁更容易防止金属腐蚀
B、铜的金属腐蚀主要发生在与氧气直接接触的部分
C、牺牲阳极的阴极保护法适用于阴极过电位较大的金属
D、在湿气严重的地区,铁的电化学腐蚀速度会减缓
答案:C
解析:A项错误,镀锌铁通过牺牲阳极的原理,可以保护里面的铁不被腐蚀;B项错误,铜的金属腐蚀一般是由电解质溶液中阴离子的桥接作用、水膜或其他腐蚀介质中的桥接剂引起,而不完全是与氧气直接接触;C项正确,牺牲阳极的阴极保护法就是利用一个电极作辅助阳极,可以降低被保护金属的腐蚀,适用于阴极过电位较大的金属;D项错误,在湿气严重的地区,铁的电化学腐蚀速度会加快,因为湿气提供了更多的电解质溶液,促进了电化学反应的进行。
3、钢铁在潮湿空气中容易发生的电化学腐蚀类型是:()
A. 化学腐蚀
B. 电化学腐蚀
C. 原电池腐蚀
D. 物理腐蚀
答案:B
解析:钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀的原因是钢铁表面形成了微小的原电池。
在这样的原电池中,钢铁作为负极(阳极),易失去电子发生氧化反应,而生成的铁离子与水中的氧气和氢氧根离子反应,形成铁锈。
因此,这种腐蚀类型属于电化学腐蚀。
选项B正确。
4、在金属的电化学腐蚀与防护中,以下哪种方法可以有效地防止金属被腐蚀?
A. 将金属制成合金
B. 将金属表面涂覆保护层
C. 将金属表面进行阳极氧化处理
D. 将金属表面进行阴极保护处理
答案:D
解析:金属的电化学腐蚀主要发生在金属与电解质溶液的接触面上。
阴极保护处理是一种防止金属被腐蚀的有效方法,通过将金属表面连接到一个电位更低的金属(如镁、锌等),使被保护的金属成为电解质溶液中的阴极,从而减少金属的腐蚀。
其他选项虽然也能在一定程度上减缓金属腐蚀,但不是直接防止腐蚀的方法。
5、下列哪种方法不能有效防止钢铁的电化学腐蚀?
A、在钢铁表面镀锌
B、将钢铁埋在干燥的土壤中
C、钢铁表面涂上一层油漆
D、制成不锈钢
答案:B
解析:在干燥的土壤中,钢铁不易发生电化学腐蚀,但土壤并非完全干燥,而且干
燥的环境下的腐蚀主要为化学腐蚀,不如溶液中的电化学腐蚀广泛。
A选项镀锌、C选项涂油漆、D选项制成不锈钢都是有效防止钢铁电化学腐蚀的方法,因为它们隔绝了钢铁与外界的直接接触,或者改变了金属表面的性质,减少了腐蚀的可能。
因此,正确的答案是B。
6、某金属在空气中,发生如下电化学腐蚀反应:
M→M2++2e−
(失去电子,发生氧化反应)
根据该反应,以下说法正确的是()
A. 金属M参与反应的是它本身
B. 金属M在反应中仅发生氧化反应
C. 反应产生的M2+带正电
D. 该金属发生的是吸能反应
答案:C
解析:在电化学腐蚀过程中,金属M失去电子形成金属离子M2+,因此金属离子M2+确实带有正电。
其他选项分析如下:
A. 金属M在反应中失去电子,参与反应,但是实际上是电子参与了反应,换言之,是电子从金属M转移到外界,而不是金属M本身。
B. 金属M在这个反应中仅发生氧化反应,但在整个电化学腐蚀过程中,金属M也可能在各个阶段经历还原反应。
D. 电化学腐蚀过程释放能量,属于放能反应,而非吸能反应。
7、下列关于金属电化学腐蚀的叙述中,正确的是()
A. 电化学腐蚀只发生在电解质溶液中
B. 在电化学腐蚀过程中,金属总是作为阳极被氧化
C. 通过改变金属的表面状态可以减缓金属的电化学腐蚀速率
D. 金属的电化学腐蚀与化学腐蚀不同,只涉及金属本身
答案:C
解析:A项错误,金属电化学腐蚀不仅发生在电解质溶液中,也可以在潮湿的空气中发生;B项错误,在电化学腐蚀中,金属可能作为阳极也可能作为阴极,取决于金属的电极电势;C项正确,通过改变金属的表面状态(如涂覆保护层、镀层等)可以减缓金属的电化学腐蚀速率;D项错误,金属的电化学腐蚀与化学腐蚀都涉及金属本身,但电化学腐蚀通常伴随着电解质溶液中的离子迁移。
8、下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是()
A、所有金属在任何环境下都会发生吸氧腐蚀
B、牺牲阳极的阴极保护法是利用外加电源保护金属的一种方法
C、金属的电化学腐蚀一般需要电解质溶液参与
D、为防止地下输油管道腐蚀,在管道上连接一只锌块属于牺牲阳极的阴极保护法
答案:C
解析:选项A不正确,因为金属在干燥环境中主要是化学腐蚀,而非吸氧腐蚀。
选项B不正确,牺牲阳极的阴极保护是通过形成原电池,让被保护金属成为正极而避免腐蚀,不是利用外加电源。
选项C正确,金属的电化学腐蚀确实需要电解质溶液(如水、酸、盐溶液等)作为电解质,才能形成原电池。
选项D正确,为防止地下输油管道腐蚀,在管道上连接锌块确实属于一种牺牲阳极的阴极保护方法,牺牲阳极会先于金属锈蚀,以保护金属管道。
9、在一块铁(Fe)制水管中,将正极与电源的正极相连,负极与电源的负极相连,然后浸入硫酸铜(CuSO₄)溶液中。
一段时间后,溶液中出现蓝色沉淀,导管壁上开始
出现红色的物质,可能是以下哪一种原因?
A. 铁管被腐蚀
B. 电解过程导致溶液中的铜离子还原
C. 反应生成的氢气使溶液中硫酸铜发生沉淀
D. 金属发生自发的电化学反应
答案:D
解析:在此实验中,铁(Fe)做负极,发生氧化反应失去电子,成为Fe²⁺; CuSO₄溶液中的铜离子在正极上接受电子,被还原为金属铜(Cu)。
故答案为D。
这种现象称为金属的电化学腐蚀。
由于铜离子的存在,产生蓝色沉淀是由于硫酸铜与某种物质反应生成新的蓝绿色沉淀。
而铁被腐蚀和氢气的产生与题意不符,故排除A和C。
虽然B是电解过程的一个特征,但根据题意,应选D作为最符合实验现象的答案。
10、下列关于金属电化学腐蚀与防护的说法中,正确的是()
A. 金属发生电化学腐蚀时,金属作为阴极发生氧化反应
B. 防止金属发生电化学腐蚀的一种方法是使金属表面形成一层氧化膜
C. 金属的电化学腐蚀速率与金属的纯度无关
D. 在海水中,金属腐蚀速度最快的是铁
答案:B
解析:选项A错误,金属在电化学腐蚀中作为阳极发生氧化反应;选项B正确,通过在金属表面形成氧化膜可以防止金属进一步腐蚀;选项C错误,金属的纯度会影响其腐蚀速率,杂质会形成微电池加速腐蚀;选项D错误,海水中金属腐蚀速度最快的是镁,因为镁的电极电位比铁更负,更容易被氧化。
11、金属发生电化学腐蚀时,在原电池中金属.release h+(或O2)的一极为:
A. 正极,伴随氧气的逸出
B. 负极,伴随金属的溶解
C. 正极,伴随氢气的逸出
D. 负极,伴随金属的氧化
答案:B
解析:在金属的电化学腐蚀过程中,当金属形成原电池时,实际上发生了氧化还原反应。
金属失去电子,发生氧化反应,成为负极;而电子通过外部电路流向正极。
所以,负极是金属发生氧化、伴随金属的溶解的位置。
正极上发生还原反应,如还原氧气生成水或氢气逸出,但题目中没有提及正极的具体条件,故不选A和C。
由此可知,正确答案为B。
12、下列关于金属腐蚀的叙述中,正确的是()
A. 金属生锈的本质是金属原子失去电子,被氧化的过程
B. 金属发生电化学腐蚀时,只能形成正极产物
C. 防止金属发生腐蚀的方法之一是在金属表面涂覆一层油漆
D. 所有金属都容易形成原电池而腐蚀
答案:C
解析:A选项,金属生锈的确是金属原子失去电子形成阳离子的过程,描述正确,但不是最佳选项。
B选项,金属电化学腐蚀过程中,正极和负极都会产生产品,所以错误。
C选项,涂覆油漆可以隔离金属与腐蚀性介质(如氧气和水)的接触,从而防止金属腐蚀,符合金属防护的原理,是正确答案。
D选项,并非所有金属都容易形成原电池而导致腐蚀,例如金等贵金属,因此是错误的。
故选择C。
13、在下列金属中,哪种金属在空气中容易形成一层致密的氧化物保护膜,从而有
效防止进一步腐蚀?
A. 铝
B. 铁
C. 铜
D. 锌
答案:A
解析:铝在空气中容易与氧气反应,形成一层致密的氧化铝薄膜,这层薄膜能够有效地防止铝进一步被腐蚀。
因此,铝是一种耐腐蚀性较好的金属。
铁在空气中容易生锈,铜和锌虽然耐腐蚀,但它们在空气中不会形成致密的保护膜。
14、铁在潮湿环境中发生电化学腐蚀时,负极反应式为()
A、Fe-3e- → Fe3+
B、4OH- -4e- → 2H2O + O2↑
C、Fe-2e- → Fe2+
D、2H+ + 2e- → H2↑
答案:C
解析:在铁的电化学腐蚀过程中,铁作为负极会失去电子生成Fe2+,反应式为Fe-2e- → Fe2+。
A选项是铁变成+3价铁的说法,不是电化学腐蚀的主要负极反应;B 选项是氢氧根离子被氧化成氧气和水,这是正极(阳极)的反应;D选项是氢气生成的反应,这是析氢腐蚀中的正极反应,而不是负极反应。
因此正确答案是C。
15、在一个盛有电解质的原电池中,如果将负极的材料(金属M)换成另一种金属N,当电池工作时,M金属表面电位会如何变化?
A. 增加
B. 减少
C. 无变化
D. 无法确定
解析:在原电池中,负极上发生氧化反应,金属失去电子,导致金属表面电位变高。
如果将负极材料从金属M换成另一种金属N,由于不同金属的电极电位不同,N金属的电极电位如果比M金属的更正,那么电池工作时的M金属表面电位将会增加。
因此,答案选A。
16、在金属的电化学腐蚀过程中,以下哪种情况会导致金属加速腐蚀?
A. 降低金属表面的湿度
B. 提高金属表面的温度
C. 增加金属表面的氧化膜厚度
D. 使用合适的防腐涂层
答案:B
解析:金属的电化学腐蚀速度通常与金属表面的温度有关。
提高金属表面的温度可以增加腐蚀反应的速率,因为温度的升高能够增加反应物分子的动能,从而提高反应的频率。
因此,选项B是正确答案。
其他选项如降低湿度、增加氧化膜厚度和使用防腐涂层都有助于减缓金属的腐蚀。
二、非选择题(本大题有4小题,每小题13分,共52分)
第一题
题目:
某学生在实验中使用了铁钉、铜钉、Zn片、Cu片以及稀硫酸(H₂SO₄)等试剂,进行了一次实验来探究金属的电化学腐蚀过程及其防护方法。
实验过程中,分别用电极E 和E’插入稀硫酸中进行电解,发现电极E的表面逐渐出现了气泡。
分析并解释:
1.电极E与Zn片相连时,电极E表面出现的气泡是什么气体?为什么?
2.如果将铜片与电极E相连,电极E表面还会出现气泡吗?为什么?
3.如果使用铁钉代替Zn片,电极E表面是否还会出现气泡?请解释原因。
答案:
1.电极E表面出现的气体是氢气(H₂)。
•当Zn片作为负极与电极E相连时,Zn进行氧化反应,失去电子进入溶液,电极E作为正极发生还原反应,还原氢离子(H⁺)生成氢气(H₂)。
因此,这时电极E
表面出现的气泡是氢气。
2.将铜片与电极E相连时,电极E表面不会出现气泡。
•铜的活泼性不如Zn和H⁺,因此不会在阳极区失电子生成气体。
所以电极E表面不会出现气泡。
此时铜仍是作为阴极,接受溶液中的电子,防止自身被氧化。
3.如果使用铁钉代替Zn片,则电极E表面也可能出现气泡。
•当铁钉用作一带负极的金属时,铁钉也会失电子,溶液中的氢离子则在邻近的电极上接受这些电子,生成氢气。
因此,在另一电极(如Zn或铜)作为阳极的情
况下,电极E表面也会出现气泡,因为氢离子被还原成氢气。
解析:
1.这一题意在考察学生对金属电化学腐蚀过程的理解,以及正负极反应的掌握情况。
氢气的产生是基于电解过程的原理,由于Zn的失电子性质很强,所以其反应产物为氢气。
这也是电化学腐蚀中阳极的反应类型之一。
2.铜片由于其电位较正,其反应不会释放气体,正如析氢反应需要可氧化的材料(阳
极)来促进该反应进行。
3.对于使用铁钉的情况,铁的氧化形成原电池时也会在邻近电极产生相互反应,导致气泡的出现。
这一问题进一步深化了学生对金属腐蚀和防护机制的认识,包括金属保护原理中的阳极保护机制,即通过牺牲阳极的电化学腐蚀来保护有保护需求的金属。
第二题
题目:
某钢铁制品在潮湿环境中发生电化学腐蚀,腐蚀电池的负极反应为:Fe - 2e⁻→ Fe ²⁺,若该腐蚀电池在工作过程中转移了0.5 mol电子,则下列关于该电化学腐蚀过程的叙述正确的是:
A. 负极上Fe元素化合价升高
B. 正极上氧气参与反应,并转移2 mol电子
C. 该腐蚀电池的腐蚀速率与电解液的pH无关
D. 若采用外加电流的阴极保护法,钢铁制品做阳极,连接外加电源的正极
答案:
A
解析:
A. 在电化学腐蚀中,负极上铁(Fe)失去电子发生氧化反应,Fe元素化合价从0价升高到+2价,即变为Fe²⁺。
因此,负极上Fe元素化合价确实升高,选项A正确。
B. 正极上通常发生还原反应,氧气在正极参与反应时,通常是还原为水,而不是转移2 mol电子。
在这个反应中,每转移1 mol电子会参与氧气的还原反应,因此选项B错误。
C. 电解液的pH值会影响电化学腐蚀的速率。
例如,在酸性环境中,腐蚀速率可能
更快;而在中性或碱性环境中,腐蚀速率可能会降低。
因此,选项C错误。
D. 外加电流的阴极保护法中,钢铁制品应该连接到外加电源的负极作为阴极,而不是阳极。
连接到正极的是阳极,阳极会发生氧化反应,这与保护阳极的目的相悖。
因此,选项D错误。
综上所述,正确答案是A。
第三题
题目:某钢铁制品在潮湿空气中发生吸氧腐蚀,已知腐蚀电池的正极为铁,负极为碳棒。
某同学设计了以下实验方案,用以探究该腐蚀电池的电极反应:实验方案一:在腐蚀电池中,加入NaCl溶液,观察电极反应;
实验方案二:将腐蚀电池的碳棒电极更换为铂电极,观察电极反应;
实验方案三:在腐蚀电池中,加入少量NaOH溶液,观察电极反应。
请回答以下问题:
(1)实验方案一中,若在碳棒电极上观察到气泡产生,请分析可能的原因并写出相应的电极反应式。
(2)实验方案二中,将碳棒电极更换为铂电极后,若在铁电极上观察到气泡产生,请分析可能的原因并写出相应的电极反应式。
(3)实验方案三中,加入少量NaOH溶液后,若在碳棒电极上观察到气泡产生,请分析可能的原因并写出相应的电极反应式。
答案:
(1)实验方案一中,若在碳棒电极上观察到气泡产生,可能的原因是空气中的氧气在碳棒电极上发生还原反应。
相应的电极反应式为:
[O2+2H2O+4e−→4OH−]
(2)实验方案二中,将碳棒电极更换为铂电极后,若在铁电极上观察到气泡产生,。