Question

【題目】對金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可減緩金屬的腐蝕,延長其使用壽命。

（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：

①堿洗的目的是除去鋁表面的自然氧化膜(Al2O3),有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_________________。堿洗時常有氣泡冒出，該氣體是_________ (填化學(xué)式)。

②電解時,處理好的鋁材應(yīng)與電源的________極相連，鋁材表面形成氧化膜的電極反應(yīng)式為_______。

（2）鋼鐵容易生銹的主要原因是鋼鐵在煉制過程中混有少量的碳雜質(zhì)，在潮濕的空氣中容易形成原電池,發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在酸性環(huán)境下,其正極反應(yīng)式為_________；在酸性很弱或中性條件下,其發(fā)生_______(填“析氫腐蝕”或“吸氧腐蝕”)。

（3）下列裝置中鐵片腐蝕由快到慢的順序是____________(用序號表示)。

（4）利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。

若X為碳棒,開關(guān)K置于N處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為______；若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處,_____（填“能”或“不能”)達(dá)到防止鐵腐蝕的目的。

Answer 1

【答案】 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O H2 正 2Al+3H2O-6e-==Al2O3+6H+ 2H+ +2e-=H2↑ 吸氧腐蝕 ⑤>②>①>③>④ 外加電流的陰極保護(hù)法 能

【解析】（1）①Al2O3是兩性氧化物，與OH-反應(yīng)生成AlO2-和H2O，離子方程式為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；因為Al具有兩性，能與OH-反應(yīng)生成AlO2-和H2，所以堿洗時常有氣泡冒出，該氣體是H2。②要通過電解使處理好的鋁材表面形成氧化膜，處理好的鋁材應(yīng)與電源的正極相連發(fā)生氧化反應(yīng)，又根據(jù)酸性電解質(zhì)溶液，所以電極反應(yīng)式為：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+。

（2）在酸性環(huán)境下，鋼鐵易發(fā)生析氫腐蝕，H+在正極上得到電子生成H2，所以正極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑；在酸性很弱或中性條件下，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，稱為吸氧腐蝕。

（3）由圖可知，①為化學(xué)腐蝕，②③裝置是原電池，在②中，金屬鐵做負(fù)極，③中金屬鐵作正極，做負(fù)極的腐蝕速率快，并且兩個電極金屬活潑性相差越大，負(fù)極金屬腐蝕速率越快，正極被保護(hù)，并且原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕，所以②＞①>③，④⑤裝置是電解池，④中鐵為陰極，⑤中鐵為陽極，陽極金屬被腐蝕的速率快，陰極被保護(hù)，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(xué)腐蝕＞有防護(hù)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。

（4）X為碳棒，開關(guān)K置于N處，形成電解池，鐵作陰極被保護(hù)，該電化學(xué)防護(hù)法稱為外加電流的陰極保護(hù)法；若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，形成原電池，Zn作負(fù)極、鐵作正極，能達(dá)到防止鐵腐蝕的目的。