Question

13．如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：
（1）若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕，電極反應(yīng)：負極：Fe-2e^-=Fe²⁺；正極：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．
（2）若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈酸性，發(fā)生析氫腐蝕．電極反應(yīng)：
負極：Fe-2e^-=Fe²⁺；正極：4H⁺+4e^-=2H₂↑．

Answer 1

分析 生鐵中含有碳，鐵、碳和合適的電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，在弱酸性或中性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，在酸性條件下，鐵發(fā)生析氫腐蝕，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：生鐵中含有碳，鐵、碳和合適的電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，
（1）若試管內(nèi)液面上升，說明試管內(nèi)氣體因和水反應(yīng)而使其壓強減小，發(fā)生的是吸氧腐蝕，原溶液呈中性，鐵作負極，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，
故答案為：中；吸氧，F(xiàn)e-2e^-=Fe²⁺，2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（2）若試管內(nèi)液面下降，說明金屬的腐蝕中生成氣體導(dǎo)致壓強增大，則金屬發(fā)生的是析氫腐蝕，溶液呈酸性，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：
4H⁺+4e^-=2H₂↑，
故答案為：酸，析氫，F(xiàn)e-2e^-=Fe²⁺，4H⁺+4e^-=2H₂↑．

點評 本題考查了鋼鐵的電化學腐蝕，注意酸性條件下，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，弱酸性或中性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕．