Question

鐵生銹是比較常見的現(xiàn)象，某實驗小組，為研究鐵生銹的條件，設(shè)計了以下快速易行的方法：

首先檢查制氧氣裝置的氣密性，然后按圖連接好裝置，點燃酒精燈給藥品加熱，持續(xù)3分鐘左右，觀察到的實驗現(xiàn)象為：①直形管中用蒸餾水浸過的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗，發(fā)生銹蝕；②直形管中干燥的鐵絲表面依然光亮，沒有發(fā)生銹蝕；③中潮濕的鐵絲依然光亮．
試回答以下問題：
（1）由于與接觸的介質(zhì)不同，金屬腐蝕分成不同類型，本實驗中鐵生銹屬于

電化學(xué)腐蝕

．能表示其原理的電極反應(yīng)為負(fù)極

Fe-2e^-═Fe²⁺

；
正極

2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-

；
（2）儀器A的名稱為

球形干燥管

，其中裝的藥品可以是

堿石灰

，其作用是

干燥氧氣

（3）由實驗可知，該類鐵生銹的條件為①

與氧氣接觸

；②

與水接觸

；決定鐵生銹快慢的一個重要因素是③

氧氣濃度

（4）將潔凈的金屬片A、B、C、D 分別放置在浸有鹽溶液的濾紙上面并壓緊（如圖2所示）．在每次實驗時，記錄電壓指針的移動方向和電壓表的讀數(shù)如表所示：

金屬	電子流動方向	電壓/V
A	A→Fe	+0.76
B	Fe→b	-0.18
C	C→Fe	+1.32
D	D→Fe	+0.28

已知構(gòu)成原電池兩電極的金屬活動性相差越大，電壓表讀數(shù)越大．請判斷：
①A、B、C、D四種金屬中活潑性最強(qiáng)的是

C

（用字母表示）
②若濾紙改用NaOH溶液浸潤一段時間后，則在濾紙上能看到有白色物質(zhì)析出，后迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成褐色．則濾紙上方的金屬片為

B

（用字母表示）

Answer 1

分析：（1）在潮濕的環(huán)境中Fe易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，負(fù)極鐵失電子，正極氧氣得電子；
（2）根據(jù)圖中的裝置分析；根據(jù)實驗?zāi)康姆治鏊幤芳捌渥饔茫?br />（3）根據(jù)題中的對比實驗分析；
（4）①構(gòu)成原電池兩電極的金屬活動性相差越大，電壓表讀數(shù)越大，結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析；
②根據(jù)實驗現(xiàn)象可知鐵作負(fù)極失電子，依此分析．

解答：解：（1）在潮濕的環(huán)境中Fe易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，負(fù)極鐵失電子，其電極反應(yīng)為：Fe-2e^-═Fe²⁺，正極氧氣得電子生成氫氧根離子，其電極反應(yīng)為：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，故答案為：電化學(xué)腐蝕；Fe-2e^-═Fe²⁺；2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
（2）根據(jù)圖中的裝置可知：儀器A為球形干燥管；實驗?zāi)康氖菍Ρ雀稍锏膱F(tuán)狀細(xì)鐵絲與潮濕的團(tuán)狀細(xì)鐵絲在氧氣中的腐蝕，所以前面干燥管內(nèi)藥品為干燥劑堿石灰，作用是干燥氧氣；
故答案為：球形干燥管；堿石灰；干燥氧氣；
（3）根據(jù)題中的對比實驗可知：該類鐵生銹的條件為與氧氣接觸，與水接觸；根據(jù)3分鐘后直形管中用蒸餾水浸過的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗，發(fā)生銹蝕，③中潮濕的鐵絲依然光亮，說明增大氧氣的濃度能加快鐵絲的銹蝕，所以決定鐵生銹快慢的一個重要因素是氧氣的濃度；
故答案為：與氧氣接觸，與水接觸；氧氣濃度；
（4）①構(gòu)成原電池兩電極的金屬活動性相差越大，電壓表讀數(shù)越大，由表中數(shù)據(jù)可知，在A、C、D與鐵形成原電池中電子流向鐵，則鐵為正極，所以A、C、D活潑性都大于Fe，而C與Fe形成的原電池中電壓最大，所以C最活潑；
故答案為：C；
②若濾紙改用NaOH溶液浸潤一段時間后，則在濾紙上能看到有白色物質(zhì)析出，后迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成褐色，說明鐵被腐蝕，鐵做負(fù)極，由表中電子流向可知，B與Fe形成的原電池中電子由Fe流向B，F(xiàn)e作負(fù)極，故答案為：B．

點評：本題考查金屬腐蝕的化學(xué)原理，題目難度中的，注意金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的區(qū)別，以及形成電化學(xué)腐蝕的條件．