Question

10．（Ⅰ）鋼鐵容易生銹的主要原因是因?yàn)殇撹F在煉制過(guò)程中混有少量的碳雜質(zhì)，在潮濕的空氣中容易形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕．在空氣酸度不大的環(huán)境中，其正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（Ⅱ）下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是如圖1（用序號(hào)表示）（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4）

（Ⅲ）在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置示意圖如圖2．請(qǐng)回答：
①A電極對(duì)應(yīng)的金屬是銅（寫(xiě)元素名稱(chēng)），B電極的電極反應(yīng)式是Cu²⁺+2e^-=Cu．
②鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因鍍層破損后，鍍銅鐵形成的原電池中鐵作負(fù)極被腐蝕，鍍鋅鐵形成的原電池中鐵作正極被保護(hù)．

Answer 1

分析 （Ⅰ）鋼鐵混有少量的碳雜質(zhì)，在潮濕的空氣中容易形成原電池，中性或弱酸性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕；
（Ⅱ）先判斷裝置是原電池還是電解池，再根據(jù)原電池正負(fù)極腐蝕的快慢比較，作原電池負(fù)極和電解池陽(yáng)極的金屬易被腐蝕，作原電池正極或電解池陰極的金屬易被保護(hù)，金屬腐蝕快慢順序是：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕；
（Ⅲ）①在鐵件的表面鍍銅時(shí)，金屬銅必須是陽(yáng)極材料，金屬鐵為陰極，根據(jù)電解池的工作原理來(lái)回答；
②在原電池中，負(fù)極金屬易被腐蝕，正極上的金屬被保護(hù)．

解答 解：（Ⅰ）鋼鐵在空氣酸度不大的環(huán)境中，形成原電池發(fā)生吸氧腐蝕，鐵作負(fù)極，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂0+4e^-═40H^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（Ⅱ）根據(jù)圖知，（2）（3）裝置是原電池，在（2）中，金屬鐵做負(fù)極，（3）中金屬鐵作正極，做負(fù)極的腐蝕速率快，并且兩個(gè)電極金屬活潑性相差越大，負(fù)極金屬腐蝕速率越快，正極被保護(hù)，并且原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕，所以（2）＞（3），（4）（5）裝置是電解池，（4）中金屬鐵為陰極，（5）中金屬鐵為陽(yáng)極，陽(yáng)極金屬被腐蝕速率快，陰極被保護(hù)，即（5）＞（4），
根據(jù)電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕，并且原電池的正極金屬腐蝕速率快于電解池的陰極金屬腐蝕速率，
所以鐵腐蝕快慢順序?yàn)椋海?）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4），
故答案為：（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4）；
（Ⅲ）①在鐵件的表面鍍銅，金屬銅必須是陽(yáng)極材料，發(fā)生電極本身失電子的氧化反應(yīng)，且金屬鐵為陰極，則B發(fā)生電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②鍍銅鐵中由于鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕，但是鍍鋅的鐵鍍層破損后，金屬Zn為負(fù)極，金屬鐵為正極，正極金屬被保護(hù)，
故答案為：鍍層破損后，鍍銅鐵形成的原電池中鐵作負(fù)極被腐蝕，鍍鋅鐵形成的原電池中鐵作正極被保護(hù)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生原電池和電解池的工作原理以及金屬的腐蝕和防護(hù)知識(shí)，注意知識(shí)的歸納和整理是解題關(guān)鍵，難度不大．