Question

Ⅰ．炒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈，不久便會(huì)因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑．請(qǐng)回答：
（1）鐵鍋的銹蝕是

吸氧

腐蝕（填“析氫”或“吸氧”）．
（2）寫出鐵鍋腐蝕正極的電極反應(yīng)式：

2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-

．
Ⅱ．（1）某同學(xué)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，自選材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應(yīng)：Cu+H₂SO₄（�。�=CuSO₄+H₂↑．請(qǐng)你在方框內(nèi)畫出能夠?qū)崿F(xiàn)這一反應(yīng)的裝置圖．
（2）某同學(xué)在做一定條件下銅與稀硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生，但銅棒卻沒有被腐蝕．請(qǐng)你分析其原因：

兩極與電源的正負(fù)極接反了

．

Answer 1

分析：I．（1）中性或弱酸性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕；
（2）鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，鐵易失電子作負(fù)極，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
II．（1）不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成電解池；
（2）某同學(xué)在做一定條件下銅與稀硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生，但銅棒卻沒有被腐蝕，則銅棒上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，碳棒上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)．

解答：解：I．（1）弱酸或中性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，故答案為：吸氧；
（2）鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
II．（1）不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成電解池而實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)，Cu+H₂SO₄（�。�=CuSO₄+H₂↑中稀硫酸和銅不反應(yīng)，可以把其設(shè)計(jì)成電解池，陽(yáng)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子得電子生成氫氣，可以選用石墨或?qū)щ姷慕饘僮麝?yáng)極，根據(jù)方程式知，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，該裝置如圖所示：，
故答案為：；
（2）設(shè)計(jì)的電解池中，如果銅作陽(yáng)極，碳作陰極，稀硫酸作電解質(zhì)溶液，電解池工作時(shí)，陽(yáng)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，實(shí)際上某同學(xué)在做一定條件下銅與稀硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生，但銅棒卻沒有被腐蝕，說明銅電極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，碳棒上氫氧根離子失電子生成氧氣，則碳棒作陽(yáng)極，銅作陰極，所以兩極與電源的正負(fù)極接反了，
故答案為：兩極與電源的正負(fù)極接反了．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬的電化學(xué)腐蝕及電解池原理，明確鋼鐵所處環(huán)境的酸堿性即可確定其電化學(xué)腐蝕類型，難度不大．