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量的四分之一．
Ⅰ．如圖1裝置中，U形管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有氯化銨（顯酸性）溶液和食鹽水，各加入生鐵塊，放置一段時間均被腐蝕，這兩種腐蝕都屬于電化學腐蝕．
（1）紅墨水柱兩邊的液面變為左低右高，則b（填“a”或“b”）邊盛有食鹽水．
（2）b試管中鐵發生的是吸氧腐蝕，生鐵中碳上發生的電極反應式O₂+2H₂O-4e^-=4OH^-；b試管中鐵被腐蝕的總化學方程式為2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．
Ⅱ．如圖2兩個圖都是金屬防護的例子．
（1）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（從下面選項中選擇），此方法叫做犧牲陽極的陰極保護法．
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，其中鐵閘門應該連接在直流電源的負極．
（3）采取以上兩種方法，乙（填“甲”或“乙”）種能使鐵閘門保護得更好．

Answer 1

分析 Ⅰ．生鐵中含有碳雜質，在電解質環境下，鐵發生電化學腐蝕，若溶液呈酸性則發生析氫腐蝕，若溶液呈中性則發生吸氧腐蝕，左邊試管中是中性溶液，發生吸氧腐蝕，右邊試管中是酸性溶液發生析氫腐蝕，據此解答；
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）在電解池的陰極上的金屬被保護，根據電解池的工作原理來回答；
（3）電解池的保護比原電池保護更好判斷．

解答 解：Ⅰ．生鐵中含有碳雜質，在電解質環境下，鐵發生電化學腐蝕；故答案為：電化學；
（1）紅墨水柱兩邊的液面變為左低右高，則a發生析氫腐蝕，b發生吸氧腐蝕，所以b邊盛有食鹽水，故答案為：b；
（2）b試管中鐵發生的是吸氧腐蝕，生鐵中碳上發生的電極反應式O₂+2H₂O-4e^-=4OH^-；負極發生氧化反應，電極反應式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，所以b試管中鐵被腐蝕的總化學方程式為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，鈉不能做電極材料，所以選鋅，此方法叫做犧牲陽極的陰極保護法，故答案為：C；犧牲陽極的陰極；
（2）電解池的陰極上的金屬被保護，為降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的負極，故答案為：負；
（3）因為電解池的保護比原電池保護更好，所以乙種能使鐵閘門保護得更好；
故答案為：乙．

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．