Question

3．如图用来研究钢铁制品的腐蚀，装置的气密性良好，且开始时U形管两端的红墨水液面相平．一段时间后能观察到铁钉生锈．下列说法不正确的是（　　）

• A． 铁钉表面发生的反应为Fe-3e^-=Fe³⁺
• B． 若液体a为稀盐酸，则U形管液面右高左低
• C． 若液体a为食盐水，则U形管液面左高右低
• D． 若液体a为食用油，则铁钉生锈速率较慢

Answer 1

分析 钢铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀．
当电解质溶液为酸性溶液时，发生析氢腐蚀，负极为：Fe-2e^-=Fe²⁺，正极反应为：2H⁺+2e-=H₂↑；
当电解质溶液为弱酸性或中性时，发生吸氧腐蚀，负极为：Fe-2e^-=Fe²⁺，正极反应为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，据此分析．

解答 解：钢铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀．
当电解质溶液为酸性溶液时，发生析氢腐蚀，负极为：Fe-2e^-=Fe²⁺，正极反应为：2H⁺+2e-=H₂↑；
当电解质溶液为弱酸性或中性时，发生吸氧腐蚀，负极为：Fe-2e^-=Fe²⁺，正极反应为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．
A、无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，铁钉表面的反应均为：Fe-2e^-=Fe²⁺，故A错误；
B、若液体a为稀盐酸，则铁钉发生析氢腐蚀，产生的氢气会使U形管左端压强增大，则液面降低，右端液面升高，故B正确；
C、若液体a为食盐水，则铁钉发生吸氧腐蚀，将空气中的氧气吸收后，U形管左端压强减小，则液面升高，右端液面降低，故C正确；
D、若液体a为食用油，不是电解质溶液，则铁钉不能发生析氢或吸氧腐蚀，故腐蚀速率较慢，故D正确．
故选A．

点评 本题考查了钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的发生条件，难度不大，应注意的是无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，铁钉表面的反应均为：Fe-2e^-=Fe²⁺．