Question

钢铁在干燥的空气中不易生锈，但在潮湿的空气中通过原电池反应却易生锈．右图是钢铁在空气中腐蚀的一种形式的示意图．请回答下列问题：
（1）右图所示的钢铁腐蚀称为

 

腐蚀．
（2）腐蚀过程中，电池的正极反应是

 

，总反应为

 

；
（3）研究性学习小组的同学用右图所示的装置模拟上述过程，几分钟后观察导管中水柱的变化，现象为

 

，简述原因

 

．
（4）根据上述原理，请说出一种防止钢铁腐蚀的方法

 

．

Answer 1

考点：金属的电化学腐蚀与防护

专题：电化学专题

分析：（1）根据图知，Fe失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，所以发生吸氧腐蚀；
（2）正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，负极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁；
（3）铁发生吸氧腐蚀导致具支试管中气体压强减小，导致右边试管导管中水面上升；
（4）铁、氧气和电解质溶液构成原电池，铁作负极易被腐蚀，只要隔绝空气或电解质溶液就能防止钢铁腐蚀．

解答： （1）根据图知，Fe失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，所以发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧；
（2）正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，负极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，电池反应式为2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂；
（3）铁发生吸氧腐蚀导致具支试管中气体压强减小，大气压不变，导致右边试管导管中水面上升，
故答案为：右边试管导管中水面上升；铁发生吸氧腐蚀导致具支试管中气体压强减小，大气压不变，导致右边试管导管中水面上升；
（4）铁、氧气和电解质溶液构成原电池，铁作负极易被腐蚀，只要隔绝空气或电解质溶液就能防止钢铁腐蚀，如在钢铁上涂油等，故答案为：涂油．

点评：本题考查金属的电化学腐蚀与防护，明确原电池原理是解本题关键，知道钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别，题目难度不大．