Question

10．（Ⅰ）鋼鐵容易生銹的主要原因是因為鋼鐵在煉制過程中混有少量的碳雜質，在潮濕的空氣中容易形成原電池，發(fā)生電化學腐蝕．在空氣酸度不大的環(huán)境中，其正極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（Ⅱ）下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是如圖1（用序號表示）（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4）

（Ⅲ）在實際生產中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置示意圖如圖2．請回答：
①A電極對應的金屬是銅（寫元素名稱），B電極的電極反應式是Cu²⁺+2e^-=Cu．
②鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因鍍層破損后，鍍銅鐵形成的原電池中鐵作負極被腐蝕，鍍鋅鐵形成的原電池中鐵作正極被保護．

Answer 1

分析 （Ⅰ）鋼鐵混有少量的碳雜質，在潮濕的空氣中容易形成原電池，中性或弱酸性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕；
（Ⅱ）先判斷裝置是原電池還是電解池，再根據(jù)原電池正負極腐蝕的快慢比較，作原電池負極和電解池陽極的金屬易被腐蝕，作原電池正極或電解池陰極的金屬易被保護，金屬腐蝕快慢順序是：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕＞有防護腐蝕措施的腐蝕；
（Ⅲ）①在鐵件的表面鍍銅時，金屬銅必須是陽極材料，金屬鐵為陰極，根據(jù)電解池的工作原理來回答；
②在原電池中，負極金屬易被腐蝕，正極上的金屬被保護．

解答 解：（Ⅰ）鋼鐵在空氣酸度不大的環(huán)境中，形成原電池發(fā)生吸氧腐蝕，鐵作負極，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為：O₂+2H₂0+4e^-═40H^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（Ⅱ）根據(jù)圖知，（2）（3）裝置是原電池，在（2）中，金屬鐵做負極，（3）中金屬鐵作正極，做負極的腐蝕速率快，并且兩個電極金屬活潑性相差越大，負極金屬腐蝕速率越快，正極被保護，并且原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕，所以（2）＞（3），（4）（5）裝置是電解池，（4）中金屬鐵為陰極，（5）中金屬鐵為陽極，陽極金屬被腐蝕速率快，陰極被保護，即（5）＞（4），
根據(jù)電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕＞有防護腐蝕措施的腐蝕，并且原電池的正極金屬腐蝕速率快于電解池的陰極金屬腐蝕速率，
所以鐵腐蝕快慢順序為：（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4），
故答案為：（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4）；
（Ⅲ）①在鐵件的表面鍍銅，金屬銅必須是陽極材料，發(fā)生電極本身失電子的氧化反應，且金屬鐵為陰極，則B發(fā)生電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②鍍銅鐵中由于鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕，但是鍍鋅的鐵鍍層破損后，金屬Zn為負極，金屬鐵為正極，正極金屬被保護，
故答案為：鍍層破損后，鍍銅鐵形成的原電池中鐵作負極被腐蝕，鍍鋅鐵形成的原電池中鐵作正極被保護．

點評 本題考查學生原電池和電解池的工作原理以及金屬的腐蝕和防護知識，注意知識的歸納和整理是解題關鍵，難度不大．