Question

13．如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）若试管内液面上升，则原溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，电极反应：负极：Fe-2e^-=Fe²⁺；正极：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．
（2）若试管内液面下降，则原溶液呈酸性，发生析氢腐蚀．电极反应：
负极：Fe-2e^-=Fe²⁺；正极：4H⁺+4e^-=2H₂↑．

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，原溶液呈中性，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：中；吸氧，Fe-2e^-=Fe²⁺，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：酸，析氢，Fe-2e^-=Fe²⁺，4H⁺+4e^-=2H₂↑．

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．