Question

12．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．
Ⅰ．如圖1裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨（顯酸性）溶液和食鹽水，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間均被腐蝕，這兩種腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕．
（1）紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋�，則b（填“a”或“b”）邊盛有食鹽水．
（2）b試管中鐵發(fā)生的是吸氧腐蝕，生鐵中碳上發(fā)生的電極反應(yīng)式O₂+2H₂O-4e^-=4OH^-；b試管中鐵被腐蝕的總化學(xué)方程式為2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．
Ⅱ．如圖2兩個(gè)圖都是金屬防護(hù)的例子．
（1）為了降低某水庫(kù)的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖2甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用C（從下面選項(xiàng)中選擇），此方法叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法．
A．銅  B．鈉       C．鋅  D．石墨
（2）圖2乙方案也可以降低鐵閘門腐蝕的速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的負(fù)極．
（3）采取以上兩種方法，乙（填“甲”或“乙”）種能使鐵閘門保護(hù)得更好．

Answer 1

分析 Ⅰ．生鐵中含有碳雜質(zhì)，在電解質(zhì)環(huán)境下，鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕，若溶液呈酸性則發(fā)生析氫腐蝕，若溶液呈中性則發(fā)生吸氧腐蝕，左邊試管中是中性溶液，發(fā)生吸氧腐蝕，右邊試管中是酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕，據(jù)此解答；
Ⅱ．（1）原電池的負(fù)極金屬易被腐蝕，根據(jù)原電池的工作原理來(lái)回答；
（2）在電解池的陰極上的金屬被保護(hù)，根據(jù)電解池的工作原理來(lái)回答；
（3）電解池的保護(hù)比原電池保護(hù)更好判斷．

解答 解：Ⅰ．生鐵中含有碳雜質(zhì)，在電解質(zhì)環(huán)境下，鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕；故答案為：電化學(xué)；
（1）紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋�，則a發(fā)生析氫腐蝕，b發(fā)生吸氧腐蝕，所以b邊盛有食鹽水，故答案為：b；
（2）b試管中鐵發(fā)生的是吸氧腐蝕，生鐵中碳上發(fā)生的電極反應(yīng)式O₂+2H₂O-4e^-=4OH^-；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，所以b試管中鐵被腐蝕的總化學(xué)方程式為2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂；故答案為：吸氧；O₂+2H₂O-4e^-=4OH^-；2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂；
Ⅱ．（1）為了降低某水庫(kù)的鐵閘門被腐蝕的速率，可以讓金屬鐵做原電池的正極，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以是比金屬鐵的活潑性強(qiáng)的金屬，鈉不能做電極材料，所以選鋅，此方法叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，故答案為：C；犧牲陽(yáng)極的陰極；
（2）電解池的陰極上的金屬被保護(hù)，為降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的負(fù)極，故答案為：負(fù)；
（3）因?yàn)殡娊獬氐谋Ｗo(hù)比原電池保護(hù)更好，所以乙種能使鐵閘門保護(hù)得更好；
故答案為：乙．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù)，明確原電池和電解池原理是解本題關(guān)鍵，知道作原電池負(fù)極和電解池陽(yáng)極的金屬易被腐蝕，難度不大．