Question

10．如图是钢铁在潮湿空气里发生电化学腐蚀原理示意图，发生的反应为：
2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂，Fe（OH）₂继续被氧化为Fe（OH）₃，Fe（OH）₃脱水生成铁锈．
请回答下列问题：
（1）在上述电化学腐蚀中，Fe作负极．
（2）正极反应式O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（3）工业上，常在钢铁设备的表面涂一层油，其作用是B（填编号）．
A．防止在钢铁表面形成微小电解池   B．防止在钢铁表面形成微小原电池．
（4）含有112g铁的钢铁，理论上最多能吸收33.6L氧气（标准状况）．
（5）钢铁镀铝后，表面形成的致密氧化膜能防止钢铁腐蚀，其原因是致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O₂、CO₂和H₂O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生．
（6）航母舰体为钢铁，舰体在海水中发生的电化学腐蚀类型主要为吸氧腐蚀．

Answer 1

分析 （1）钢铁在潮湿空气里发生电化学腐蚀时，铁做负极，发生氧化反应，氧气做正极发生还原反应；
（2）在中性环境中，氧气得电子生成氢氧根离子；
（3）钢铁设备的表面涂一层油是为了隔绝空气和水；
（4）求出铁的物质的量，设反应2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂中消耗的氧气的物质的量为xmol，Fe（OH）₂继续被氧化为Fe（OH）₃的反应中消耗的氧气的物质的量为ymol，据此计算．
（5）根据氧化铝的性质来回答；
（6）海水呈弱酸性．

解答 解：（1）上述电化学腐蚀中，铁失电子发生氧化反应，做负极，故答案为：负；
（2）在中性环境中，氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）钢铁设备的表面涂一层油是为了隔绝空气和水，从而不能发生电化学腐蚀，即阻止在钢铁表面形成微小原电池，故选B；
（4）112g铁的物质的量为2mol，设反应2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂中消耗的氧气的物质的量为xmol，
则有：2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂
      2       1
      2       x
$\frac{2}{2}=\frac{1}{x}$
解得x=1mol．
Fe（OH）₂继续被氧化为Fe（OH）₃的反应中消耗的氧气的物质的量为ymol，则有：
4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃
4          1
2          y
故有：$\frac{4}{2}=\frac{1}{y}$
解得y=0.5mol．
故共消耗1.5mol氧气，在标况下的体积为V=nVm=1.5mol×22.4L/mol=33.6L，故答案为：33.6L；
（5）铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用，致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O₂、CO₂和H₂O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生，故答案为：致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O₂、CO₂和H₂O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生．
（6）海水呈弱酸性，故航母在海水中发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀．

点评 本题考查了钢铁的腐蚀和防护以及吸氧腐蚀的正负极反应和计算，难度不大，应注意的是电解质溶液的酸碱性对金属腐蚀的影响．