第四章第三节金属的腐蚀与防护同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在如图所示的两个烧杯中分别插入形状和大小几乎一样的破损的镀铜铁片和破损的镀锌铁片,一段时间后,下列说法正确的是
A.甲和乙烧杯中的铁均被保护
B.甲中破损处的铁片溶解,铜层上会产生气泡
C.相比甲,乙中镀锌铁片中的铁被腐蚀得更严重
D.向两个烧杯中分别滴加KSCN溶液,溶液均变红
2.铆接工艺是钢与铝连接的主要方法之一,在长期使用过程中接头的腐蚀是影响连接强度,导致连接失效的重要原因。钢板与铝板采用的镀锌钢铆钉连接示意图如图,下列有关说法错误的是
A.腐蚀发生时,铝板会优先腐蚀
B.若接触到酸性电解质溶液,GC2处会发生析氢腐蚀
C.为减缓腐蚀,可将多个零件设计成一个整体,尽量减少铆接点
D.钢板与铝板之间若存在间隙,会造成电解质溶液侵入,加速腐蚀
3.“打赢蓝天保卫战”,近年来对大气污染防治的要求日益提高。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制稀硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法错误的是
A.该电池放电时电子从电极经过外电路流到电极
B.电极附近发生的反应为
C.电极附近发生的反应为
D.相同条件下,放电过程中消耗的和的体积比为
4.利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是
A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀速率
B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁的保护属于牺牲阳极的阴极保护法
C.若X为碳棒,开关K置于N处,铁的保护属于外接电流的阴极保护法
D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生还原反应
5.如图所示装置I是一种可充电电池,电池总反应为。装置II为电解池。离子交换膜只允许通过,闭合开关K后,b极附近先变红色。下列说法正确的是
A.负极反应为
B.当有0.01mol通过离子交换膜时,b电极上析出标准状况下的气体112mL
C.闭合K后,b电极附近的pH减小
D.闭合K后,a电极上有气体产生
6.铆有铁钉的铜板暴露在潮湿的空气中,一段时间后铁钉上有铁锈出现,其原理如图所示。下列说法错误的是
A.铁发生氧化反应
B.腐蚀过程中铜板上发生的反应为
C.铁锈的主要成分是
D.在铆有铁钉的铜板上刷一层油漆,可减缓腐蚀
7.电化学反应原理的实验装置如图所示。下列叙述错误的是
A.若X为碳棒,开关K置于M处可减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒,开关K置于M或N处都可减缓铁的腐蚀
C.若X为锌棒,开关K置于N处时,为牺牲阳极的阴极保护法
D.若X为碳棒,开关K置于N处时,X电极上发生的反应为2H+ +2e-=H2↑
8.“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后,发生“孔蚀”的电化学腐蚀过程如题图所示。下列有关说法正确的是
A.负极反应:Fe-3e-=Fe3+
B.氧化0.2 mol Fe,需消耗3.36 LO2
C.铁合金腐蚀的最终产物为Fe(OH)3
D.为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连
9.常用电化学方法对支撑海港码头基础的钢管桩进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述错误的是
A.采用的电化学方法是外加电流的阴极保护法
B.通电后外电路电子被强制从负极流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为辅助阳极材料被损耗
D.通电后阳极上发生氧化反应,电子流向正极
10.实验小组研究金属电化学腐蚀,实验如下:
实验Ⅰ
5min时的现象:铁钉表面及周边未见明显变化。
25min时的现象:铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域,有少量红棕色铁锈生成。
实验Ⅱ
5min时的现象:铁钉周边出现红色区域,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化。
25min时的现象:铁钉周边红色加深,区域变大,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化。
下列说法不正确的是
A.实验Ⅱ中Zn保护了Fe,使铁的腐蚀速率比实验Ⅰ慢
B.实验Ⅱ中正极的电极反应式:
C.实验Ⅰ的现象说明溶液与Fe反应生成了
D.若将Zn片换成Cu片,推测Cu片周边会出现红色,铁钉周边会出现蓝色
11.下列四个装置中都用到了金属铜,下列有关说法正确的是
A.用图甲装置可在铁件上镀铜
B.用图乙装置可证明活泼性:
C.用图丙装置可实现牺牲Cu电极保护钢铁设施
D.用图丁装置可实现化学能向电能的转化,且C极的电极反应式是
12.用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列说法不正确的是
A.pH=2.0时,体系为强酸性,正极只发生析氢腐蚀,电极方程式为:2H++2e-=H2↑
B.压强增大主要是因为产生了H2
C.整个过程中,负极电极反应式均为:Fe–2e-=Fe2+
D.pH=4.0时,体系为弱酸性,同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
13.利用如图装置模拟铁的电化学防护。下列说法正确的是
A.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于M处
B.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K置于N处,对铁不能起到防护作用
C.若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法
D.若X为锌,开关K置于N处,对铁不能起到防护作用
14.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀。下列说法错误的是
A.断电时,锌环上的电极反应为
B.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀
C.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应
D.通电时,该装置为外加电流的阴极保护法
15.下列电化学装置完全正确的是
A.图甲粗铜精炼 B.图乙铜锌原电池
C.图丙防止铁被腐蚀 D.图丁铁件镀银
二、填空题
16.工业上采用电解的方法来制备活泼金属铝。纯净的氧化铝熔点很高(约为2045℃),在实际生产中,通过加入助熔剂冰晶石()在1000℃左右就可得到熔融体。
主要的电极反应为:
阴极:
阳极:
总反应为:
在阳极生成的氧气全部与石墨电极反应生成一氧化碳气体和二氧化碳气体,因此在电解过程中,需要不断补充石墨电极,则:
(1)生产1t金属铝,转移电子的物质的量是___________。
(2)工业生产中,生产1t铝阳极损失0.6t石墨。石墨被氧化的产物是____,质量为______。
17.如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5%溶液、足量溶液和100g10%溶液,a、b、c、d、e、f电极均为石墨电极。
(1)接通电源一段时间后,测得丙中溶液的质量分数为10.47%,乙中c电极质量增加。
①电源的N端为_______极;
②电极b上发生的电极反应为_______;
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积为_______L;
④电解后丙中溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)乙装置中如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行:_______(填“能”或“不能”),原因是_______。
三、实验题
18.研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
(1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验,导管中液柱的上升缓慢,下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有___________(填序号)。
A.用纯氧气代替试管内空气
B.用酒精灯加热试管提高温度
C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末
D.换成更细的导管,水中滴加红墨水
(2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验,导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表,根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐___________(填“加快”、“不变”、“减慢”), 你认为影响因素为___________。
时间/min 1 3 5 7 9
液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2
(3)为探究铁钉腐蚀实验 a、b 两点所发生的反应,进行以下实验,请完成表格空白:
实验操作 实验现象 实验结论
向 NaCl溶液中滴加 2~3 滴酚酞指示剂 a 点附近溶液出现红色 a 点电极反应为①___________
然后再滴加 2~3 滴②___________ b 点周围出现蓝色沉淀 b 点电极反应为③___________
根据以上实验探究,试判断___________(填“a”或“b”)为负极,该点腐蚀更严重。
(4)金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将 Fe 作阳极置于 H2SO4溶液中,一定条件下Fe 钝化形成致密 Fe3O4氧化膜,试写出该阳极电极反应式___________。
19.某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:
装置 分别进行的操作 现象
i.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞
ii.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加溶液 铁片表面产生蓝色沉淀
(1)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
①实验i中的现象是________。
②用电极反应式解释实验i中的现象:________。
(2)查阅资料:具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是________。
②进行下列实验,几分钟后的记录如下:
实验 滴管 试管 现象
溶液 iii.蒸馏水 无明显变化
iv.溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀
v.溶液 无明显变化
a.以上实验表明:在________条件下,溶液可以与铁片发生反应。
b.为探究的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明的作用是________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【分析】根据分析,甲中铜作正极,铁作负极;乙中铁作正极,锌作负极;
【详解】A.甲中铁作负极,被腐蚀,A错误;
B.根据分析,甲中铁片为负极发生反应溶解,溶液中的氢离子在铜层上生成氢气,B正确;
C.甲中铁作负极,被腐蚀,乙中铁作正极,被保护,甲中铁腐蚀更严重,C错误;
D.乙中的铁被保护,溶液不会变红,D错误;
故答案为:B。
2.A
【详解】A.铝板表面会生成氧化物保护膜,不容易腐蚀,镀锌钢铆钉上的锌层先发生反应,选项A错误;
B.因为使用的是镀锌钢铆钉,若接触到酸性电解质溶液,在GC2接口处会形成原电池,在酸性电解质溶液下发生析氢腐蚀,选项B正确;
C.因为使用的是镀锌钢铆钉,在铆接点处易形成原电池而加快部件腐蚀,故可将零件设计成一个整体,通过减少铆接点来减缓腐蚀,选项C正确;
D.钢板与铝板之间若存在间隙,容易造成电解质溶液的侵入而形成原电池从而加速腐蚀,选项D正确;
答案选A。
3.C
【分析】根据图示,电极通入SO2失电子生成,则电极为负极,电极反应为,电极为正极,酸性条件下,通入的氧气得电子生成水,发生的反应为,据此分析解答。
【详解】A.放电时,电子从负极流向正极,电极为负极,电极为正极,则该电池放电时电子从电极经过外电路流到电极,故A正确;
B.电极通入SO2,SO2在负极失电子生成,则电极反应为,故B正确;
C.酸性条件下,氧气得电子生成水,则电极附近发生的反应为,故C错误;
D.该电池的原理为二氧化硫与氧气的反应,即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,所以放电过程中消耗的和的体积比为,故D正确;
答案选C。
4.D
【详解】A.开关K置于M处,形成铁锌原电池,X为锌棒,为负极,铁为正极,可减缓铁的腐蚀速率,A正确;
B.开关K置于M处,形成铁锌原电池,X为锌棒,较活泼,为负极,铁为正极,利用牺牲阳极的阴极保护法保护铁,B正确;
C.开关K置于N处,形成电解池,铁接电源的负极形成电解池的阴极被保护,属于外接电流的阴极保护法,C正确;
D.开关K置于N处,X极接电源的正极,形成电解池的阳极,发生氧化反应,D错误;
故选D。
5.B
【分析】当闭合K后,b极附近先变红,即b极水放电生成和,b极是阴极,a极是阳极,电极B是负极,电极A是正极,据此分析解答。
【详解】A.闭合K时,负极发生氧化反应,由放电时的总反应可知,负极反应式为,A错误;
B.有0.01mol通过离子交换膜,说明有0.01mol电子转移,阴极(b极)上生成0.005mol,标准状况下体积为,B正确;
C.闭合K后,b极附近先变红色,该电极上发生的反应为,即b极附近有生成,pH增大,C错误;
D.闭合K后,a极是阳极,金属铜作阳极,电极本身被氧化,电极反应式为,没有气体产生,D错误;
故答案选B。
6.C
【分析】铆有铁钉的铜板暴露在潮湿的空气中,形成原电池,铁为负极,失电子被氧化。
【详解】A.由图可知,Fe失电子,化合价升高,被氧化,选项A正确;
B.腐蚀过程中,铁钉作负极,铜板作正极,正极上发生还原反应,电极反应式为,选项B正确;
C.铁锈的主要成分是,选项C错误;
D.在铆有铁钉的铜板上刷一层油漆,可隔绝空气和水,减缓腐蚀,选项D正确;
答案选C。
7.D
【分析】开关K置于M处,构成电解池,铁为阴极,被保护,属于为牺牲阳极的阴极保护法,开关K置于N处时,构成原电池,取决于X极的材料,若X极比铁活泼,则X极为负极,被氧化,失去电子,铁为正极,被保护,反之,铁为负极,被氧化,腐蚀,据此分析解答即可。
【详解】A.若X为碳棒,开关K置于M处可减缓铁的腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护,故A正确;
B.若X为锌棒,开关K置于M处可减缓铁的腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护,开关K置于N处,形成原电池,锌为负极,被氧化,铁为正极,被保护,故B正确;
C.若X为锌棒,开关K置于N处时,锌为负极,被氧化,属于为牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;
D.若X为碳棒,开关K置于N处时,X电极上发生的反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,故D错误;
答案选D。
8.D
【分析】在Fe原电池反应引起的腐蚀中,Fe为负极,失去电子发生氧化反应产生Fe2+,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;在合金中另外一种金属上溶解的O2得到电子发生还原反应产生OH-,Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2,Fe(OH)2再被氧化产生Fe(OH)3,Fe(OH)3部分失去水分变为铁锈Fe2O3 xH2O。
【详解】A.Fe易失电子作负极,另外的金属电极为正极,负极上Fe失电子生成Fe2+,则电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,A错误;
B.温度和压强未知,气体摩尔体积无法确定,所以无法计算氧气的物质的量,B错误;
C.铁合金腐蚀时先生成Fe2+,Fe2+和OH-反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2再被氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3 xH2O,所以最终产物为Fe2O3 xH2O,C错误;
D.为防止孔蚀发生,可以将被保护的金属作电解池阴极,所以应该将金属连接原电池的负极,D正确;
故合理选项是D。
9.C
【详解】A.此防护为外加电流的防护,将被保护金属与电源的负极相连,作电解池的阴极,所以该电化学方法是外加电流的阴极保护法,A正确;
B.通电后,外电路电子被强制从负极流向钢管桩、从阳极材料流向电源正极,B正确;
C.高硅铸铁为惰性辅助阳极,所以其作用是提供海水中的阴离子在其表面失电子的场所,本身不失电子,不被损耗,C错误;
D.通电后,在阳极上阴离子失电子,发生氧化反应,电子由阳极材料流向电源正极,D正确;
故选C。
10.C
【详解】A.实验Ⅰ中Fe作负极,碳作正极,实验Ⅱ中Zn作负极,Fe作正极,所以实验Ⅱ中Zn保护了Fe,铁的腐蚀速率比实验Ⅰ慢,A正确;
B.实验Ⅱ中Fe作正极,在正极氧气得电子发生还原反应,其电极反应式为,B正确;
C.实验Ⅰ的现象不能说明溶液与Fe反应生成了,25min时蓝色区域的出现也可能是因为Fe失去电子生成,溶液与发生反应生成蓝色沉淀,C错误;
D.若将Zn片换成Cu片,Fe比Cu活泼,Fe作负极,Cu作正极,可推测Cu片上氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子,Cu片周边出现红色,铁钉失电子发生氧化反应生成,与溶液反应,使其周边出现蓝色,D正确。
故选C。
11.D
【详解】A.在铁件上镀铜,铁件作阴极、铜棒作阳极,故A错误;
B.铝在浓硝酸中钝化,图乙装置,Cu是负极、Al是正极,不能证明活泼性:,故B错误;
C.铁的活泼型大于铜,铜、铁构成原电池,铁为负极,图丙装置不能牺牲Cu电极保护钢铁,故C错误;
D.铜和Fe3+反应生成Cu2+、Fe2+,图丁装置构成原电池,可实现化学能向电能的转化, Cu是负极、C极是正极,正极的电极反应式是,故D正确;
选D。
12.A
【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀,产生氢气,会导致锥形瓶内压强增大;若介质的酸性很弱或呈中性,并且有氧气参与,此时Fe就会发生吸氧腐蚀,吸收氧气,会导致锥形瓶内压强减小,据此分析解答。
【详解】A.由图可知,pH=2.0时,锥形瓶内的溶解氧减少,说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生,同时锥形瓶内的气压增大,说明有产生氢气的析氢腐蚀发生;因此既发生析氢腐蚀,又发生吸氧腐蚀,正极电极反应式为:2H++2e-=H2↑和O2+4H++4e-=2H2O,A错误;
B.pH=2.0的溶液,酸性较强,因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀,析氢腐蚀产生氢气,因此会导致锥形瓶内压强增大,B正确;
C.整个过程中,锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池,Fe粉作为原电池的负极,发生的电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,C正确;
D.若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀,那么锥形瓶内的气体压强会有下降,而图中pH=4.0时,锥形瓶内的压强几乎不变,说明图中反应除了吸氧腐蚀,Fe粉还发生了析氢腐蚀,消耗氧气的同时也产生了氢气,因此锥形瓶内压强几乎不变,D正确;
故合理选项是A。
13.C
【详解】A.若X为碳棒,开关K置于M处,构成原电池,铁作负极,加快了铁的腐蚀,A项错误;
B.若X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,此时金属铁为阴极,铁被保护,为外加电源的阴极保护法,可减缓铁的腐蚀,B项错误;
C.若X为锌,开关K置于M处,构成原电池,锌作负极,铁作正极,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法,C项正确;
D.若X为锌,开关K置于N处,构成电解池,锌作阳极,铁作阴极,可以减缓铁的腐蚀,D项错误;
故选C。
14.A
【详解】A.断电时,锌环与铁帽构成原电池,Zn作负极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,A错误;
B.断电时,由于锌的金属活动性比铁强,所以锌作负极、铁作正极,锌仍能防止铁帽被腐蚀,B正确;
C.通电时,锌环与电源的正极相连,作电解池的阳极,失电子发生氧化反应,C正确;
D.通电时,该装置中瓷绝缘子与电源的负极相连,可阻止铁失电子,从而保护铁,为外加电流的阴极保护法,D正确;
故选A。
15.C
【详解】A.图甲粗铜精炼,粗铜应该作阳极,纯铜作阴极,故A错误;
B.图乙铜锌原电池,锌电极下面应该是硫酸锌溶液,铜电极下面应该是硫酸铜溶液,故B错误;
C.图丙防止铁被腐蚀,该方法是外加电流的阴极保护法,要保护的金属作电解池的阴极,故C正确;
D.图丁铁件镀银,镀件(Fe)作阴极,镀层金属(Ag)做阳极,故D错误。
综上所述,答案为C。
16.(1)1.11×105mol
(2) 一氧化碳和二氧化碳 1.4t
【详解】(1)1t铝的物质的量为≈3.7×104mol,依题意每1molAl转移3mol电子,故此时共转移1.11×105mol电子
(2)石墨与阳极产生的氧气反应生成一氧化碳和二氧化碳,故被氧化的产物为一氧化碳和二氧化碳,根据质量守恒,产物的总质量为消耗的碳的质量与阳极产生的氧气质量之和,结合第一问和得失电子守恒可知,阳极产生的氧气质量为=0.8t,故一氧化碳和二氧化碳质量之和为:0.6t+0.8t=1.4t
17.(1) 正 2.8 不变
(2) 能 CuSO4溶液变为H2SO4溶液,可继续电解H2SO4溶液,实质为电解水
【解析】(1)
①接通电源一段时间后,乙中c电极质量增加,说明c电极表面析出Cu,则该电极为阴极,从而推知M端为电源的负极,N端为电源的正极。②电极b为阳极,用惰性电极电解溶液相当于电解水,阳极上放电生成,电极反应式为。③用惰性电极电解溶液相当于电解水,设电解过程中消耗水的质量为,据电解前后溶质的质量不变可得:,解得,则电解过程中消耗水的物质的量为,转移电子的物质的量为0.5mol,故电极b上生成的在标准状况下的体积为。④丙中用惰性电极电解溶液相当于电解水,电解过程中增大,但溶液的pH不变;
(2)
当电解过程中乙装置中的铜全部析出时,溶液变为溶液,继续电解则为电解溶液,相当于电解水。
18.(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3) O2 + 4e-+ 2H2O =4OH- 铁氰化钾溶液或 K3[Fe(CN)6]溶液 Fe-2e-=Fe2+ b
(4)3Fe-8e-+4H2O =Fe3O4+8H+
【解析】(1)
甲图中左侧具支试管中的铁钉发生吸氧腐蚀,消耗氧气,导致具支试管中压强减小,右侧试管的导管中液面上升。
A.用纯氧气代替试管内空气,氧气的浓度增大,反应速率加快,A正确;
B.用酒精灯加热试管提高温度,试管内气体受热压强增大,不能更快更清晰地观察到液柱上升,B错误;
C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末,增大反应物的接触面积,反应速率加快,C正确;
D.换成更细的导管,水中滴加红墨水,毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管,且红墨水现象更明显,D正确;
故选ACD。
(2)
液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比,分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化,1min~3min、3min ~5min、5min ~7min、7~9min时间段液柱上升高度分别为:1.3cm、0.9cm、0.7cm、0.5cm,故铁腐蚀的速率逐渐减慢;由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应,反应过程中不断消耗氧气,容器内氧气的浓度不断减小,反应速率逐渐减慢,相同时间内液柱上升的高度逐渐减弱;
(3)
铁钉的吸氧腐蚀中,滴有酚酞的a点附近出现红色,则产生氢氧根离子,电极反应式为O2 + 4e-+ 2H2O =4OH-;b点则为Fe失电子生成Fe2+或Fe3+,b点周围出现蓝色沉淀说明加入铁氰化钾验证Fe2+的存在,电极反应为Fe-2e-=Fe2+;b点做电池的负极,腐蚀更严重;
(4)
阳极为Fe,Fe失电子生成Fe3O4,电极反应为3Fe-8e-+4H2O =Fe3O4+8H+;
19.(1) 碳棒附近溶液变红
(2) 可能氧化Fe生成,会干扰由电化学腐蚀生成的的检验 存在 破坏铁片表面的氧化膜
【分析】(1)
①实验i中连好装置,铁片为负极,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,碳棒为正极,由于电解质溶液呈中性,则碳棒上的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,一段时间后,向烧杯中滴加酚酞,证明铁发生了吸氧腐蚀的现象为:碳棒附近溶液变红。
②实验i中碳棒附近溶液变红的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
(2)
①根据资料“K3[Fe(CN)6]具有氧化性”,故实验ii中铁电极能直接和K3[Fe(CN)6]溶液发生氧化还原反应生成Fe2+,产生的Fe2+再与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,干扰对电化学腐蚀生成的Fe2+的检验。
②a.根据实验iii知,只有水时K3[Fe(CN)6]溶液和铁片不反应;再对比实验iv和v,阳离子相同、阴离子不同,结合实验现象知,在Cl-存在条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以和铁片发生反应。
b.小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀,稀硫酸“酸洗”的目的是除去铁表面的氧化膜,由此补充实验、结合实验iv说明,Cl-的作用是:破坏了铁表面的氧化膜。
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