Question

17．鋼鐵工業是國家工業的基礎．請回答鋼鐵冶煉、腐蝕、防護過程中的有關問題．

Ⅰ．如圖哪個如圖1裝置可防止鐵棒被腐蝕BD．
Ⅱ．（1）水庫的鐵閘門主要是鋼鐵，為了降低某水庫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．
A．銅       B．鈉      C．鋅       D．石墨
（2）在如圖2甲中的鐵閘門若工作人員因疏忽忘了放R發生的電化學腐蝕是吸氧腐蝕；在電化學腐蝕中，負極反應是2Fe-4e^-═2Fe²⁺；正極反應是O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
Ⅲ．在實際生產中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置示意圖如圖3：
請回答：
（1）A電極對應的金屬是銅（寫元素名稱）．
（2）B電極電極反應式Cu²⁺+2e^-═Cu
（3）鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）金屬作原電池正極或電解池陰極都能被保護；
Ⅱ．（1）原電池的負極金屬易被腐蝕，根據原電池的工作原理來回答；
（2）如圖2甲中的鐵閘門若工作人員因疏忽忘了放R發生的電化學腐蝕是吸氧腐蝕；負極鐵失電子發生氧化反應，正極氧氣得電子發生還原反應；
Ⅲ．（1）電鍍時，鍍層作陽極，鍍件作陰極；
（2）陰極上得電子發生還原反應；
（3）作原電池負極的鐵易被腐蝕，作原電池正極的鐵被保護．

解答 解：（1）金屬鐵作原電池正極或電解池陰極都被保護而防止被腐蝕，A裝置中鐵作原電池負極加快鐵腐蝕，B裝置中鐵作原電池正極被保護，在C裝置中，金屬鐵和水以及少量的氧氣接觸，也會被腐蝕，D裝置中鐵作電解池陰極被保護，故選BD；
故答案為：BD；
Ⅱ．（1）為了降低某水庫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的金屬，鉀鈣鈉都不能做電極材料，故答案為：C；
（2）如圖2甲中的鐵閘門若工作人員因疏忽忘了放R發生的電化學腐蝕是吸氧腐蝕；負極鐵失電子發生氧化反應，反應為2Fe-4e^-═2Fe²⁺；正極氧氣得電子發生還原反應，反應為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故答案為：吸氧腐蝕；2Fe-4e^-═2Fe²⁺；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
Ⅲ．（1）電鍍時，鍍層銅作陽極，鍍件鐵作陰極，所以A是銅，B是鐵，陰極上銅離子得電子生成銅，電極反應式為Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案為：銅；
（2）陰極上銅離子得電子生成銅，電極反應式為Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案為：Cu²⁺+2e^-═Cu；
（3）鋅、鐵和電解質溶液構成原電池時，鋅易失電子作負極，鐵作正極被保護，銅、鐵和電解質溶液構成原電池時，鐵易失電子作負極被腐蝕，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，在潮濕環境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕．

點評 本題考查了金屬的腐蝕與防護，明確原電池和電解池原理是解本題關鍵，知道作原電池負極和電解池陽極的金屬易被腐蝕，難度不大．