Question

【題目】據(jù)美國(guó)、日本、加拿大等國(guó)統(tǒng)計(jì)，每年因金屬腐蝕造成損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值1%，是地震、風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)損失的總和。下圖是某研究小組的金屬腐蝕探究實(shí)驗(yàn)裝置圖。

（1）酸雨浸泡過(guò)的鐵釘置于試管中（如圖），一段時(shí)間后，如果U形管中紅墨水液面左高右低，則鐵釘發(fā)生了（_______）（填“A”或“B”），如果U形管內(nèi)液面左低右高，則鐵釘發(fā)生了（_______）（填“A”或“B”）。

A.析氫腐蝕 B. 吸氧腐蝕

研究小組發(fā)現(xiàn)開(kāi)始一段時(shí)間，U形管內(nèi)液面左低右高，再過(guò)一段時(shí)間右邊液面不僅沒(méi)有繼續(xù)升高，反而有回落的趨勢(shì)（裝置氣密性良好），造成這一現(xiàn)象的原因是___________。

（2）若將鐵釘換成含雜質(zhì)炭的鋅塊，并在試管中加入少許氯化鈉溶液，一段時(shí)間后，U形管內(nèi)液面出現(xiàn)了左高右低的現(xiàn)象。試寫出電極反應(yīng)式，

負(fù)極____________________,

正極______________________________。

（3）若將鋅塊換成銅塊（含雜質(zhì)炭），并加入少許0.1mol/L的硫酸溶液，_______（填“能”或“不能”）發(fā)生析氫腐蝕；但一段時(shí)間后銅塊明顯發(fā)生了腐蝕，試寫出其電極反應(yīng)式：

負(fù)極_________________________，

正極________________________。

美國(guó)的“自由女神”是銅鑄藝雕，表面因生銅綠而被腐蝕，寫出空氣中銅表面生成銅綠（Cu2(OH)2CO3）的化學(xué)方程式_____________________________。

Answer 1

【答案】B A 開(kāi)始鐵釘表面水膜酸度較大發(fā)生析氫腐蝕，后來(lái)水膜酸度降低，鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕 Zn—2e-=Zn2+ O2+4e-+2H2O=4OH— 不能 Cu—2e-=Cu2+ O2+4e-+4H+=2H2O 2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3

【解析】

根據(jù)原電池的原理分析金屬的電化學(xué)腐蝕。

如圖所示，如果U形管中紅墨水液面左高右低，說(shuō)明試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，則鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕，如果U形管內(nèi)液面左低右高，說(shuō)明試管內(nèi)壓強(qiáng)增大有氣體生成，則鐵釘發(fā)生了析氫腐蝕，開(kāi)始鐵釘表面水膜酸度較大發(fā)生析氫腐蝕，后來(lái)水膜酸度降低，鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕，故答案為： B，A，開(kāi)始鐵釘表面水膜酸度較大發(fā)生析氫腐蝕，后來(lái)水膜酸度降低，鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕；

將鐵釘換成含雜質(zhì)炭的鋅塊，此時(shí)的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，屬于吸氧腐蝕，故答案為：Zn — 2e- = Zn2+ ， O2 + 4e- + 2H2O = 4OH— ；

因?yàn)殂~不活潑，所以不能發(fā)生析氫腐蝕，仍然是吸氧腐蝕，故答案為：不能，Cu — 2e- = Cu2+ ， O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O；

銅綠的生成屬于吸氧腐蝕，同時(shí)空氣中的二氧化碳參與了反應(yīng)，故答案為：2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3。