Question

铁元素在人类生活中扮演着非常重要的角色，不仅仅是重要的建筑材料，也是人体必须的微量元素．每年钢铁的腐蚀带来巨大的经济损失．某校研究小组在实验室中模拟钢铁在自然环境下的腐蚀，设置如图1装置，几天后观察结果：
请回答下列问题：
（1）请比较以上三个装置中右侧导管中红墨水的高度：

 

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请写出A装置中，钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式

 

（2）钢铁的防腐有重大的意义，生活中常将金属制品放在干燥处或者涂上矿物油予以保护，现请你从电化学角度设计一种方法保护图中钢铁以免被腐蚀，请将图2完成：

Answer 1

考点：金属的电化学腐蚀与防护

专题：

分析：（1）强酸性条件下，铁发生析氢腐蚀，中性或弱酸性条件下，铁发生吸氧腐蚀，A装置溶液呈中性，铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应；
（2）作原电池正极或电解池阴极的金属被保护．

解答： 解：（1）强酸性条件下，铁发生析氢腐蚀，中性或弱酸性条件下，铁发生吸氧腐蚀，A装置溶液呈中性，铁发生吸氧腐蚀，B、C溶液呈酸性，铁发生析氢腐蚀，但B中酸性较强，所以铁发生腐蚀严重，发生吸氧腐蚀时左边试管中压强减小，右边导管中红墨水上升，B、C右边导管中红墨水下降，且B下降比C多，所以右侧导管中红墨水高度：A＞C＞B；
A中铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，
故答案为：A＞C＞B；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）作原电池正极或电解池阴极的金属被保护，所以Fe可以连接比铁活泼的金属或连接电源负极，故答案为：．

点评：本题考查金属腐蚀与防护，明确原电池原理和电解池原理即可解答，知道钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件、区别，知道防止金属被腐蚀的方法，题目难度不大．