Question

18．某研究性学习小组对铁生锈进行研究．
（1）甲同学设计了A、B、C实验（如图），探究铁生锈的条件．经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈．
①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是和空气接触
和水接触；
②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
③实验B所用的水要经过煮沸处理；植物油的作用是隔绝空气中的氧气．
④实验C中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气．
（2）乙同学为了达到同样目的，设计了实验D（如图），发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压，该实验不能（填“能”或“不能”）说明水对铁钉生锈产生影响．

Answer 1

分析 （1）①铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，隔绝空气或在干燥的空气中难以形成原电池反应；
②铁发生电化学腐蚀时，正极上是氧气发生得电子的还原反应；
③将水煮沸可以将水中的空气排出，植物油和水是互不相溶的；
④碱石灰是可以吸水的．
（2）根据金属铁生锈的电化学原理来解释．

解答 解：（1）①铁生锈的外部条件是金属要和空气中的水以及氧气接触，故答案为：和空气以及水接触；
②铁钉发生电化腐蚀，负极上铁为活泼金属，易失去电子而被氧化，正极上是氧气发生得电子的反应O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
③水中溶解有一定的空气，煮沸可以将空气排出，植物油和水是互不相溶的，它的作用是隔绝空气中的氧气，故答案为：煮沸；隔绝空气中的氧气；
④碱石灰能吸水，它的作用是吸收空气中的水蒸气，故答案为：吸收空气中的水蒸气；
（2）铁生锈会消耗氧气，这样会使试管内压强低于大气压，所以液面上升的原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压，不能证明水对铁钉生锈产生影响，故答案为：铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压；不能．

点评 本题考查金属腐蚀的化学原理，题目难度不大，注意金属发生电化学腐蚀和化学腐蚀的区别，以及形成电化学腐蚀的条件．