Question

【题目】对金属制品进行抗腐蚀处理,可减缓金属的腐蚀,延长其使用寿命。

（1）以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是除去铝表面的自然氧化膜(Al2O3),有关反应的离子方程式为_________________。碱洗时常有气泡冒出，该气体是_________ (填化学式)。

②电解时,处理好的铝材应与电源的________极相连，铝材表面形成氧化膜的电极反应式为_______。

（2）钢铁容易生锈的主要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀。在酸性环境下,其正极反应式为_________；在酸性很弱或中性条件下,其发生_______(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。

（3）下列装置中铁片腐蚀由快到慢的顺序是____________(用序号表示)。

（4）利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒,开关K置于N处,该电化学防护法称为______；若X为锌棒，开关K置于M处,_____（填“能”或“不能”)达到防止铁腐蚀的目的。

Answer 1

【答案】 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O H2 正 2Al+3H2O-6e-==Al2O3+6H+ 2H+ +2e-=H2↑ 吸氧腐蚀 ⑤>②>①>③>④ 外加电流的阴极保护法 能

【解析】（1）①Al2O3是两性氧化物，与OH-反应生成AlO2-和H2O，离子方程式为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；因为Al具有两性，能与OH-反应生成AlO2-和H2，所以碱洗时常有气泡冒出，该气体是H2。②要通过电解使处理好的铝材表面形成氧化膜，处理好的铝材应与电源的正极相连发生氧化反应，又根据酸性电解质溶液，所以电极反应式为：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+。

（2）在酸性环境下，钢铁易发生析氢腐蚀，H+在正极上得到电子生成H2，所以正极反应式为：2H++2e-=H2↑；在酸性很弱或中性条件下，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，称为吸氧腐蚀。

（3）由图可知，①为化学腐蚀，②③装置是原电池，在②中，金属铁做负极，③中金属铁作正极，做负极的腐蚀速率快，并且两个电极金属活泼性相差越大，负极金属腐蚀速率越快，正极被保护，并且原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀，所以②＞①>③，④⑤装置是电解池，④中铁为阴极，⑤中铁为阳极，阳极金属被腐蚀的速率快，阴极被保护，即⑤＞④，根据电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的腐蚀，并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率，所以铁腐蚀快慢顺序为：⑤＞②＞①＞③＞④。

（4）X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，铁作阴极被保护，该电化学防护法称为外加电流的阴极保护法；若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，Zn作负极、铁作正极，能达到防止铁腐蚀的目的。