Question

金屬的腐蝕在生產(chǎn)、生活中很常見，請(qǐng)回答以下問題．
（1）如圖1所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈

 

性，發(fā)生

 

 （填“析氫”或“吸氧”）腐蝕，正極反應(yīng)式為：

 

．
（2）鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一．在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置示意圖如2：
請(qǐng)回答：①A電極為

 

（寫名稱），B電極的電極反應(yīng)式是

 

．
②若電鍍前鐵、銅兩電極的質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧�、烘干、稱量，
二者質(zhì)量差為5.12g，則電鍍時(shí)電路中通過的電子為

 

mol．
③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明原因．

 

．
（3）目前我國(guó)許多大型銅質(zhì)文物露天放置腐蝕嚴(yán)重，在不影響觀瞻效果的條件下，除用加保護(hù)層法保護(hù)外，請(qǐng)你再提出一項(xiàng)簡(jiǎn)單而有效的保護(hù)方法

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究鐵的吸氧腐蝕

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)試管內(nèi)液面下降，說明試管中氣體增加，則發(fā)生了析氫腐蝕，正極上氫離子得電子生成氫氣；
（2）①電鍍時(shí)，鍍層作陽(yáng)極，鍍件作陰極，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
②陽(yáng)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同，電鍍完成后二者質(zhì)量差為5.12g，二者質(zhì)量差的一半為陰極析出的銅，根據(jù)銅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
③作原電池負(fù)極的鐵易被腐蝕；
（3）利用原電池工作原理設(shè)計(jì)保護(hù)大型銅質(zhì)文物的簡(jiǎn)單而有效的方法．

解答： 解：（1）若試管內(nèi)液面下降，說明金屬的腐蝕中生成氣體導(dǎo)致壓強(qiáng)增大，則金屬發(fā)生的是析氫腐蝕，溶液呈酸性，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：較強(qiáng)的酸；析氫；H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）①在鐵件的表面鍍銅的電鍍池中，作陽(yáng)極的是鍍層金屬銅；在鐵件的表面鍍銅的電鍍池中，做陰極的是待鍍金屬鐵，該極上金屬陽(yáng)離子銅離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②陽(yáng)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同，電鍍完成后二者質(zhì)量差為5.12g，二者質(zhì)量差的一半為陰極析出的銅，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：

5.12g 2

64g/mol

=0.08mol，
故答案為：0.08；
③鍍銅鐵破損后，金屬鐵為負(fù)極，鍍鋅鐵破損后，金屬鐵是正極，在原電池中，負(fù)極金屬更易被腐蝕，所以鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，
故答案為：鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕；
（3）根據(jù)原電池原理，將銅質(zhì)文物連接鐵塊，則腐蝕過程中鐵為負(fù)極，銅為正極，則起到了保護(hù)文物的效果，
故答案為：將鐵塊連接文物底座并埋于地下，定期更換．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù)、原電池工作原理，題目難度中等，注意掌握原電池工作原理，明確金屬的腐蝕與防護(hù)的方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．