题目内容
【题目】如何防止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 | 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 | 干燥的铁丝表面依然光亮 |
2 | 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 | 铁丝表面依然光亮 |
3 | 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 | 铁丝表面已变得灰暗 |
4 | 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 | 铁丝表面略显灰暗 |
5 | 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 | 铁丝表面已变得灰暗 |
6 | 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 | 铁丝表面灰暗程度比实验5严重 |
回答以下问题:
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)_____ _____;在电化学腐蚀中,负极反应是__________;正极反应是__________;
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素有:_______________________;
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是__________(答两种方法)。
【答案】(1)3、4、5、6 Fe-2e-=Fe2+
(或2Fe-4e-=2Fe2+)2H2O+O2+4e-=4OH-
(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质溶液存在
(3)电镀、喷油漆等表面覆盖保护层,牺牲阳极的阴极保护法等
【解析】(1)不纯的金属与电解质溶液接触,因发生原电池反应,较活泼的金属失电子而被氧化,分析题中实验可知,3、4、5、6发生了电化学腐蚀。负极反应Fe-2e-=Fe2+,正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-。(2)1和3可得出湿度增大,可使铁锈蚀速率加快;对比实验3、4可知增大O2浓度可加快铁锈蚀的速率;对比实验4、5可知升高温度可加快铁锈蚀的速率;对比实验5、6可知电解质溶液的存在会使铁锈蚀的速率加快。第(3)题,为防止铁的锈蚀,根据铁锈蚀的类型,可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法,还可把铁制成不锈钢(合金)、亦可采用喷油漆、涂油脂、电镀、表面钝化等方法使铁与空气、水等物质隔离,以防止金属腐蚀。