题目内容
【题目】将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。回答下列问题:
(1)液滴边缘是_______(填“正”或“负”)极区,发生的电极反应为____________________________。
(2)液滴中的Cl-由_______区向_______区迁移(填“b”或“a”)。
(3)在b区出现铁锈环的原因是液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀,生成的Fe2+_____________________进一步氧化、脱水形成铁锈。
(4)若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为___________________________。
【答案】正 O2+2H2O+4e-=4OH- b a 由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2 Fe-2e-=Fe2+
【解析】
NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀变暗,实际上是发生了吸氧腐蚀,这时,负极电极反应为:Fe-2e-=Fe2+(发生氧化反应)正极电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-(发生还原反应)在液滴外沿,由于Fe2++2OH-=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 形成了棕色铁锈环(b),据此分析。
(1)液滴边缘是正极区,O2在液滴外沿反应,正极电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-(发生还原反应);
(2)在电解池中,阴离子氯离子移向阳极,即液滴中的Cl-由b区向a区迁移;
(3)在b区出现铁锈环的原因是液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2进一步氧化、脱水形成铁锈;
(4)若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,由于Fe的金属活动性比铜强,Fe仍为负极,负极发生的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+。