Question

20．鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一．
如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨（顯酸性）溶液和食鹽水，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間均被腐蝕，這兩種腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕．
（1）紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋�，則b（填“a”或“b”）邊盛有食鹽水．
（2）b試管中鐵發(fā)生的是吸氧腐蝕，生鐵中碳上發(fā)生的電極反應(yīng)式2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
b試管中鐵被腐蝕的總化學(xué)方程式為2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．

Answer 1

分析 生鐵中含有鐵和碳，鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成了原電池，較活潑的金屬鐵作負(fù)極，碳作正極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨（顯酸性）溶液和食鹽水，左邊試管中是酸性溶液，發(fā)生析氫腐蝕，右邊試管中是中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕．
（1）紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋�，左邊發(fā)生析氫腐蝕，右邊發(fā)生吸氧腐蝕；
（2）中性或弱酸性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，b試管中是中性溶液食鹽水，鐵發(fā)生的吸氧腐蝕，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極和負(fù)極反應(yīng)加和得到總反應(yīng)．

解答 解：a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨（顯酸性）溶液和食鹽水，左邊a試管中是酸性溶液，發(fā)生析氫腐蝕，右邊b試管中是中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕，這兩種腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕，
故答案為：電化學(xué)；
（1）導(dǎo)致U型管內(nèi)紅墨水左低右高，左邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不大，右邊試管內(nèi)氣體的氧氣減小，所以左邊試管中是酸性溶液氯化銨（顯酸性），發(fā)生析氫腐蝕，右邊試管中是中性溶液食鹽水，發(fā)生吸氧腐蝕，
故答案為：b；
（2）b試管中是中性溶液食鹽水，鐵作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即Fe=Fe²⁺+2e^-，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：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，
所以總反應(yīng)為2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂，
故答案為：吸氧2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，；2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù)，明確生鐵發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕的環(huán)境是解本題關(guān)鍵，題目難度不大．