Ⅰ.某研究小組利用如圖1所示裝置探究金屬Fe的腐蝕與防護(hù)條件{已知Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色沉淀}。反應(yīng)一段時(shí)間后,分別向①區(qū)和②區(qū)的Cu電極附近滴加酚酞試液,向①區(qū)和②區(qū)的Fe電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液。
(1)①區(qū)在Cu電極附近,②區(qū)Fe電極附近可觀察到的現(xiàn)象分別是
出現(xiàn)紅色
出現(xiàn)紅色
、出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
,④區(qū)Zn電極的電極反應(yīng)式為 2H2O+2e-═H2↑+2OH-
2H2O+2e-═H2↑+2OH-
。
(2)上述①③兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,活潑性不同的兩種金屬作電極構(gòu)成原電池時(shí),一般是相對(duì)不活潑的金屬被保護(hù),根據(jù)此原理采取的金屬防護(hù)方法稱為 犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法
犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法
。
Ⅱ.某研究小組又利用圖2裝置制取有廣泛用途的 Na2FeO4,同時(shí)獲得氫氣:
Fe+2H2O+2OH-Fe +3H2↑。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色Fe ,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。
已知:Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。
(1)電解過程中須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,其原因是 防止Na2FeO4被H2還原,降低Na2FeO4的產(chǎn)率
防止Na2FeO4被H2還原,降低Na2FeO4的產(chǎn)率
。
(2)c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖3所示。M、N兩點(diǎn)的c(Na2FeO4)均低于最高值的原因是 M點(diǎn),c(NaOH)低,Na2FeO4的穩(wěn)定性較差,反應(yīng)速率慢,使Na2FeO4的產(chǎn)率降低,N點(diǎn)c(NaOH)高,鐵電極有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4的產(chǎn)率降低
M點(diǎn),c(NaOH)低,Na2FeO4的穩(wěn)定性較差,反應(yīng)速率慢,使Na2FeO4的產(chǎn)率降低,N點(diǎn)c(NaOH)高,鐵電極有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4的產(chǎn)率降低
。