Question

7．鐵元素在人類生活中扮演著非常重要的角色，不僅僅是重要的建筑材料，也是人體必須的微量元素．每年鋼鐵的腐蝕帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失．某校研究小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋼鐵在自然環(huán)境下的腐蝕，設(shè)置如圖裝置（圖A-C），幾天后觀察結(jié)果：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）請(qǐng)比較以上三個(gè)裝置中右側(cè)導(dǎo)管中紅墨水的高度由高到低的順序?yàn)椋篈＞C＞B．請(qǐng)寫出A裝置中，鋼鐵銹蝕時(shí)正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．
（2）鋼鐵的防腐有重大的意義，生活中常將金屬制品放在干燥處或者涂上礦物油予以保護(hù)．若將圖D中鐵片上鑲嵌鋅片以保護(hù)鐵不被腐蝕，利用的是原電池原理（填“原電池”或“電解池”）．

Answer 1

分析 （1）強(qiáng)酸性條件下，鐵發(fā)生析氫腐蝕，中性或弱酸性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，A裝置溶液呈中性，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）為防止金屬鐵被腐蝕，可利用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法保護(hù)金屬，由于還原性Zn＞Fe，故在船體上鑲嵌鋅塊，可以減緩船體被海水腐蝕的速率．

解答 解：（1）強(qiáng)酸性條件下，鐵發(fā)生析氫腐蝕，中性或弱酸性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，A裝置溶液呈中性，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，B、C溶液呈酸性，鐵發(fā)生析氫腐蝕，但B中酸性較強(qiáng)，所以鐵發(fā)生腐蝕嚴(yán)重，發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)左邊試管中壓強(qiáng)減小，右邊導(dǎo)管中紅墨水上升，B、C右邊導(dǎo)管中紅墨水下降，且B下降比C多，所以右側(cè)導(dǎo)管中紅墨水高度：A＞C＞B；
A中鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，
故答案為：A＞C＞B；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）碳、鐵和海水構(gòu)成的原電池中，鐵失電子作負(fù)極，所以負(fù)極上電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，為防止金屬被腐蝕，可利用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法保護(hù)金屬，讓船體的鋼板作原電池正極，選取比鐵活潑的金屬，如鋅作原電池負(fù)極，從而能夠保護(hù)船體，減緩船體被海水腐蝕的速率，
故答案為：原電池．

點(diǎn)評(píng) 本題考查金屬腐蝕與防護(hù)，明確原電池原理的原理即可解答，知道鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕的條件、區(qū)別，知道防止金屬被腐蝕的方法，題目難度不大．