Question

金屬的腐蝕在生產、生活中很常見，請回答以下問題．
（1）如圖1所示水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數天發現試管內液面下降，則原溶液呈

 

性，發生

 

 （填“析氫”或“吸氧”）腐蝕，正極反應式為：

 

．
（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量的四分之一．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2：
請回答：①A電極為

 

（寫名稱），B電極的電極反應式是

 

．
②若電鍍前鐵、銅兩電極的質量相同，電鍍完成后將它們取出洗凈、烘干、稱量，
二者質量差為5.12g，則電鍍時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，請簡要說明原因．

 

．
（3）目前我國許多大型銅質文物露天放置腐蝕嚴重，在不影響觀瞻效果的條件下，除用加保護層法保護外，請你再提出一項簡單而有效的保護方法

 

．

Answer 1

考點：探究鐵的吸氧腐蝕

專題：電化學專題

分析：（1）根據試管內液面下降，說明試管中氣體增加，則發生了析氫腐蝕，正極上氫離子得電子生成氫氣；
（2）①電鍍時，鍍層作陽極，鍍件作陰極，陰極上得電子發生還原反應；
②陽極上銅失電子發生氧化反應，陰極上銅離子得電子發生還原反應，若電鍍前鐵、銅兩片金屬質量相同，電鍍完成后二者質量差為5.12g，二者質量差的一半為陰極析出的銅，根據銅和轉移電子之間的關系式計算；
③作原電池負極的鐵易被腐蝕；
（3）利用原電池工作原理設計保護大型銅質文物的簡單而有效的方法．

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

5.12g 2

64g/mol

=0.08mol，
故答案為：0.08；
③鍍銅鐵破損后，金屬鐵為負極，鍍鋅鐵破損后，金屬鐵是正極，在原電池中，負極金屬更易被腐蝕，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，在潮濕環境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕；
（3）根據原電池原理，將銅質文物連接鐵塊，則腐蝕過程中鐵為負極，銅為正極，則起到了保護文物的效果，
故答案為：將鐵塊連接文物底座并埋于地下，定期更換．

點評：本題考查了金屬的腐蝕與防護、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的方法，試題培養了學生靈活應用所學知識的能力．