Question

铁的锈蚀是工业上研究的重点内容．为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：

序号	内   容	实验现象
1	常温下将铁钉放在干燥空气中一个月	干燥的铁钉表面依然光亮
2	常温下将铁钉放在潮湿空气中一小时	铁钉表面依然光亮
3	常温下将铁钉放在潮湿的空气中一个月	铁钉表面已变得灰暗
4	将潮湿的铁钉放在常温的氧气流中一小时	铁钉表面略显灰暗
5	将潮湿的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时	铁钉表面已变得灰暗
6	将浸过氯化钠溶液的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时	铁钉表面灰暗程度比 实验5严重
7	将铁钉放在燃煤的厨房中一个月	铁钉表面已变得灰暗

回答以下问题：
（1）上述实验中发生了吸氧腐蚀的是

3﹑4﹑5、6

（填实验序号），正极反应式是

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

；发生的腐蚀是析氢腐蚀的是

7

（填实验序号），负极反应式是

Fe-2e^-=Fe²⁺

．
（2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素有

温度、氧气浓度、电解质溶液

；
（3）为防止铁的锈蚀，地下埋的水管采用外接电源阴极保护法，则接电源的负极应是

水管

；请列举工业上普遍采用的其它方法是

覆盖保护层法、牺牲阳极保护法

（答两种方法）．

Answer 1

分析：（1）在弱酸性、中性或碱性溶液中，铁钉发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应；燃煤的厨房中酸性气体较多，在酸性溶液中铁钉发生析氢腐蚀时，铁作负极，负极上失电子发生氧化反应；
（2）将这几个实验进行对比得出影响因素；
（3）外接电源阴极保护法中接电源的负极被保护，为了防止铁被腐蚀可以采用电化学方法、物理方法、改变金属结构等．

解答：解：（1）在弱酸性、中性或碱性溶液中，钢铁发生吸氧腐蚀，所以能构成原电池且作原电池负极的金属被腐蚀，根据表格知，金属发生吸氧腐蚀的是3﹑4﹑5、6，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；燃煤的厨房中酸性气体较多，在酸性溶液中铁钉发生析氢腐蚀时，铁作负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺．
故答案为：3﹑4﹑5、6；2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；7；Fe-2e^-=Fe²⁺；   
（2）2、4实验说明氧气影响铁的腐蚀；1、3实验说明湿度影响铁的腐蚀；4、5实验说明温度对铁的腐蚀的影响，5、6实验说明电解质对铁的腐蚀的影响，所以影响铁腐蚀的因素有：温度、氧气浓度、电解质溶液，
故答案为：温度、氧气浓度、电解质溶液；
（3）外接电源阴极保护法中接电源的负极被保护，所以地下埋的水管应链接电源的负极，为了防止铁被腐蚀可以采用电化学方法、物理方法、改变金属结构等措施，常用的方法有：电镀﹑刷漆等表面覆盖法及牺牲阳极保护阴极法等，
故答案为：水管；覆盖保护层法、牺牲阳极保护法．

点评：本题考查了金属的腐蚀与防护，利用对比实验分析影响铁腐蚀的因素，难度不大．