Question

在生产生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重，所以防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域的重大问题．兴趣小组的同学在实验室对金属腐蚀进行了探究．
（1）分别在三个洁净干燥的试管中各加一个洁净无锈的铁钉，再在其中两个试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，其它操作请仔细观察图1：

 

号试管中的铁钉最容易生锈．由此可见，铁制品生锈需要的条件是

 

．

（2）如图2所示，铁处于A、B、C三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号）：

 

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（3）据报道，全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值（GNP）的4%．
①钢铁在发生电化学腐蚀时，负极反应为：

 

．
②请写出用稀硫酸除去铁锈的化学反应方程式为：

 

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③请根据不同的原理，提出防止钢铁腐蚀的两条合理措施：

 

、

 

．

Answer 1

分析：（1）根据铁生锈的条件：与氧气接触，有水参加来回答判断；
（2）金属腐蚀的速度：原电池的负极金属＞金属的化学腐蚀＞有保护措施的腐蚀；
（3）①原电池的负极上发生失电子的氧化反应；
②稀硫酸可以和金属氧化物反应生成盐和水；
③防止钢铁锈蚀关键是与氧气和水隔绝，把金属保护起来．

解答：解：（1）铁生锈的条件是：与氧气接触，有水参加，二者缺一不可，具备该条件的只有Ⅰ，故答案为：Ⅰ；有水和氧气；
（2）铁处于Ⅰ的环境中做原电池的负极，腐蚀速率较快，铁处于Ⅱ的环境中做原电池的正极，被保护，腐蚀速率很慢，铁处于Ⅲ的环境中的金属铁发生吸氧腐蚀，速度较慢，故答案为：A＞C＞B；
（3）①钢铁在发生电化学腐蚀时，负极上金属铁发生失电子的氧化反应，即Fe-2e^-═Fe²⁺，故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺；
②铁锈的主要成分是氧化铁，可以和酸反应生成盐和水，即Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，故答案为：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
③防止钢铁锈蚀关键是与氧气和水隔绝，可以进行表面防护处理（涂油、刷漆、表面镀金属等），还可以改变金属内部结构（制成不锈钢）等，
故答案为：外加保护层；改变内部结构[或是改变金属内部结构（制成不锈钢）；刷漆（涂油、表面镀金属）]．

点评：本题考查学生金属生锈的条件、金属的腐蚀速率快慢比较、以及金属的防护等知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．