Question

取6根鐵釘，6支干凈的試管及其他材料，如圖所示。

試管①放入一根鐵釘，再注入蒸餾水，使鐵釘和空氣及水接觸；

試管②在試管底部放入硅膠(是一種干燥劑)，再放入鐵釘，用棉花團堵住試管口，使鐵釘和干燥空氣接觸；

試管③先放入一根鐵釘，趁熱倒入煮沸的蒸餾水(已趕出原先溶解在蒸餾水中的空氣)浸沒鐵釘，再加上一層植物油，使鐵釘不能跟空氣接觸；

試管④中放入鐵釘注入食鹽水，使鐵釘和空氣及食鹽水接觸；

試管⑤放入相連的鐵釘和鋅片，注入自來水，浸沒鐵釘和鋅片；

試管⑥放入相連的鐵釘和銅絲，注入自來水，浸沒鐵釘和銅絲。

把6支試管放在試管架上，幾天后觀察鐵釘被腐蝕的情況。

(1)上述實驗中鐵釘發(fā)生了電化學腐蝕的是__________ (填試管序號)；在電化學腐蝕中，負極反應是_______________，正極反應是___________________。

(2)從鐵釘被腐蝕的情況可知引起和促進鐵釘被腐蝕的條件是_____________。

(3)為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是_________________________

(答兩種方法)。

Answer 1

此題是利用原電池形成的條件及原理解釋金屬腐蝕的速率問題。解答此類題目的關(guān)鍵是根據(jù)金屬腐蝕的原理、分類和條件對題目進行綜合分析。

(1)由于②、③兩個試管不具備構(gòu)成原電池的條件，不能發(fā)生電化學腐蝕，所以未被腐蝕。而試管⑤盡管具備構(gòu)成原電池的條件，但鋅比鐵活潑，在原電池中作負極，使鐵變成亞鐵離子的反應難以發(fā)生，所以鐵也未被腐蝕。發(fā)生電化學腐蝕的負極反應為Fe-2e^-====Fe²⁺，正極反應為O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-。

(2)對比發(fā)生電化學腐蝕的試管和未發(fā)生電化學腐蝕的試管中鐵釘?shù)匿P蝕情況，可知引起和促進鐵釘腐蝕的條件為水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在。

(3)電鍍、發(fā)藍、制成不銹鋼、犧牲陽極保護法等都可以保護金屬。

答案：(1)①④⑥    Fe-2e^-====Fe²⁺

O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-

(2)水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在

(3)在表面涂上油漆、搪瓷、瀝青等或鍍上不易生銹的合金或犧牲陽極保護法(答出其中兩種即可)