Question

鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，但在潮濕的空氣中通過原電池反應(yīng)卻易生銹．右圖是鋼鐵在空氣中腐蝕的一種形式的示意圖．請回答下列問題：
（1）右圖所示的鋼鐵腐蝕稱為

 

腐蝕．
（2）腐蝕過程中，電池的正極反應(yīng)是

 

，總反應(yīng)為

 

；
（3）研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用右圖所示的裝置模擬上述過程，幾分鐘后觀察導(dǎo)管中水柱的變化，現(xiàn)象為

 

，簡述原因

 

．
（4）根據(jù)上述原理，請說出一種防止鋼鐵腐蝕的方法

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)圖知，F(xiàn)e失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以發(fā)生吸氧腐蝕；
（2）正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離子，亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵；
（3）鐵發(fā)生吸氧腐蝕導(dǎo)致具支試管中氣體壓強(qiáng)減小，導(dǎo)致右邊試管導(dǎo)管中水面上升；
（4）鐵、氧氣和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極易被腐蝕，只要隔絕空氣或電解質(zhì)溶液就能防止鋼鐵腐蝕．

解答： （1）根據(jù)圖知，F(xiàn)e失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，所以發(fā)生吸氧腐蝕，故答案為：吸氧；
（2）正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離子，亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，電池反應(yīng)式為2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂；
（3）鐵發(fā)生吸氧腐蝕導(dǎo)致具支試管中氣體壓強(qiáng)減小，大氣壓不變，導(dǎo)致右邊試管導(dǎo)管中水面上升，
故答案為：右邊試管導(dǎo)管中水面上升；鐵發(fā)生吸氧腐蝕導(dǎo)致具支試管中氣體壓強(qiáng)減小，大氣壓不變，導(dǎo)致右邊試管導(dǎo)管中水面上升；
（4）鐵、氧氣和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極易被腐蝕，只要隔絕空氣或電解質(zhì)溶液就能防止鋼鐵腐蝕，如在鋼鐵上涂油等，故答案為：涂油．

點(diǎn)評：本題考查金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)，明確原電池原理是解本題關(guān)鍵，知道鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別，題目難度不大．