Question

如图，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）若液面上升，则溶液呈

 

性，电极反应式为：
负极：

 

，
正极：

 

（2）若液面下降，则溶液呈

 

性，电极反应式为：
负极：

 

，
正极：

 

．

Answer 1

分析：生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池，在弱酸性或中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，在酸性条件下，铁发生析氢腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应．

解答：解：生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池，
（1）若试管内液面上升，说明电解质环境是碱性或是中性，试管内气体因和水反应而使其压强减小，发生的是吸氧腐蚀，铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e^-═Fe²⁺，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，
故答案为：碱性或是中性；2Fe-4e-=2Fe²⁺；2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
（2）若试管内液面下降，说明金属的腐蚀中生成气体导致压强增大，则金属发生的是析氢腐蚀，溶液呈酸性，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e^-═Fe²⁺，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：4H⁺+4e^-═2H₂↑，
故答案为：较强的酸；Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e-=H₂↑．

点评：本题考查了钢铁的电化学腐蚀，注意酸性条件下钢铁发生析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下钢铁发生吸氧腐蚀．