Question

11．防止金属腐蚀世界级难题，每年全世界钢的四分之一因腐蚀而损失．请回答下列问题：
（1）图甲是模拟钢铁腐蚀的装置，发生的腐蚀主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，该腐蚀过程中正极的电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-
（2）为降低某水库的铁闸门的腐蚀速率，可以采用图乙方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用C（填编号）
A．铜  B．钠  C．锌  D．石墨
（3）图丙所示方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，铁闸门应该连接直流电源的负极
（4）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜作阳极，铁作阴极，电解质溶液为硫酸铜．镀层磨损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：镀层破损后，镀铜铁形成的原电池中铁作负极被腐蚀，镀锌铁形成的原电池中铁为正极被保护

Answer 1

分析 （1）甲形成原电池反应，溶液呈中性，可发生吸氧腐蚀，正极发生还原反应；
（2）为防止铁腐蚀，形成牺牲阳极的阴极保护法，铁为正极；
（3）图丙为外加电源的阴极保护法，铁闸门为阴极；
（4）电镀时，镀层金属为阳极，待镀金属为阴极，电解质溶液含有镀层金属离子；镀层磨损后，镀铜铁形成原电池反应，铁为负极．

解答 解：（1）甲形成原电池反应，溶液呈中性，可发生吸氧腐蚀，正极发生还原反应，电极方程式为，故答案为：吸氧；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）为防止铁腐蚀，形成牺牲阳极的阴极保护法，铁为正极，负极为较铁活泼的金属，但因钠与水反应，不能用钠，只有锌符合，故答案为：C；
（3）图丙为外加电源的阴极保护法，铁闸门为阴极，应连接电源的负极，故答案为：负；
（4）电镀时，镀层金属为阳极，待镀金属为阴极，电解质溶液含有镀层金属离子，铜为阳极，铁为阴极，电解质溶液可为硫酸铜；镀层磨损后，镀铜铁形成原电池反应，铁为负极，易被腐蚀，铁比铜活泼，形成原电池反应时，铁为负极，铜为正极，镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，而锌比铁活泼，形成原电池反应时，铁为正极，锌为负极，铁难以被氧化，
故答案为：铜；铁；硫酸铜；镀层破损后，镀铜铁形成的原电池中铁作负极被腐蚀，镀锌铁形成的原电池中铁为正极被保护．

点评 本题考查原电池知识，侧重于金属的腐蚀与防护的考查，为高频考点，注意把握原电池的工作原理以及金属的防护方法，难度不大．