Question

20．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一．
如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀，这两种腐蚀都属于电化学腐蚀．
（1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，则b（填“a”或“b”）边盛有食盐水．
（2）b试管中铁发生的是吸氧腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应式2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
b试管中铁被腐蚀的总化学方程式为2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．

Answer 1

分析 生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；a、b试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食盐水，左边试管中是酸性溶液，发生析氢腐蚀，右边试管中是中性溶液发生吸氧腐蚀．
（1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，左边发生析氢腐蚀，右边发生吸氧腐蚀；
（2）中性或弱酸性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，b试管中是中性溶液食盐水，铁发生的吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，正极和负极反应加和得到总反应．

解答 解：a、b试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食盐水，左边a试管中是酸性溶液，发生析氢腐蚀，右边b试管中是中性溶液发生吸氧腐蚀，这两种腐蚀都属于电化学腐蚀，
故答案为：电化学；
（1）导致U型管内红墨水左低右高，左边试管内气体的压强不大，右边试管内气体的氧气减小，所以左边试管中是酸性溶液氯化铵（显酸性），发生析氢腐蚀，右边试管中是中性溶液食盐水，发生吸氧腐蚀，
故答案为：b；
（2）b试管中是中性溶液食盐水，铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe=Fe²⁺+2e^-，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，
所以总反应为2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂，
故答案为：吸氧2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，；2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．

点评 本题考查了金属的腐蚀与防护，明确生铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的环境是解本题关键，题目难度不大．