Question

12．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一．
Ⅰ．如图1装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀，这两种腐蚀都属于电化学腐蚀．
（1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，则b（填“a”或“b”）边盛有食盐水．
（2）b试管中铁发生的是吸氧腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应式O₂+2H₂O-4e^-=4OH^-；b试管中铁被腐蚀的总化学方程式为2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．
Ⅱ．如图2两个图都是金属防护的例子．
（1）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图2甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用C（从下面选项中选择），此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法．
A．铜  B．钠       C．锌  D．石墨
（2）图2乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极．
（3）采取以上两种方法，乙（填“甲”或“乙”）种能使铁闸门保护得更好．

Answer 1

分析 Ⅰ．生铁中含有碳杂质，在电解质环境下，铁发生电化学腐蚀，若溶液呈酸性则发生析氢腐蚀，若溶液呈中性则发生吸氧腐蚀，左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，据此解答；
Ⅱ．（1）原电池的负极金属易被腐蚀，根据原电池的工作原理来回答；
（2）在电解池的阴极上的金属被保护，根据电解池的工作原理来回答；
（3）电解池的保护比原电池保护更好判断．

解答 解：Ⅰ．生铁中含有碳杂质，在电解质环境下，铁发生电化学腐蚀；故答案为：电化学；
（1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，则a发生析氢腐蚀，b发生吸氧腐蚀，所以b边盛有食盐水，故答案为：b；
（2）b试管中铁发生的是吸氧腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应式O₂+2H₂O-4e^-=4OH^-；负极发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺，所以b试管中铁被腐蚀的总化学方程式为2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂；故答案为：吸氧；O₂+2H₂O-4e^-=4OH^-；2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂；
Ⅱ．（1）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，钠不能做电极材料，所以选锌，此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法，故答案为：C；牺牲阳极的阴极；
（2）电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极，故答案为：负；
（3）因为电解池的保护比原电池保护更好，所以乙种能使铁闸门保护得更好；
故答案为：乙．

点评 本题考查了金属的腐蚀与防护，明确原电池和电解池原理是解本题关键，知道作原电池负极和电解池阳极的金属易被腐蚀，难度不大．