Question

人类的生活离不开化学，拥有化学知识可以使人类生活得更加自信．
（1）材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础．
①一般情况下，合金比组成它的成分金属硬度

 

（填“大”或“小”）．
②

 

腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因．通常，在海水中行驶的轮船船身上装有一定数量的

 

（填“锌”或“铜”）块来防止钢铁的腐蚀．自行车的钢圈通常采用

 

（填“涂油漆”或“镀Cr”）防腐蚀．
（2）如图，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
①若液面上升，正极电极反应式为：

 

．
②若液面下降，负极电极反应式为：

 

．

Answer 1

分析：（1）①与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有强度好、熔点低、抗腐蚀性更好等；
②电化学腐蚀是金属腐蚀的主要原因；锌的活动性比铁强，而铜的活动性比铁要弱；在钢圈表面镀Cr可以使钢圈与水和氧气隔绝；
（2）生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池，在弱酸性或中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，在酸性条件下，铁发生析氢腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应．

解答：解：（1）①多数合金硬度大于组成它的成分金属，熔点低于组成它的成分金属的熔点；
故答案为：大；     
②电化学腐蚀是金属腐蚀的主要原因；锌的活动性比铁强，而铜的活动性比铁要弱，为保护钢制外壳，一般应选择锌板；在钢圈表面镀Cr既可以使钢圈与水和氧气隔绝，从而防止生锈，又可以使钢圈保持金属光泽；
故答案为：电化学；锌；镀Cr；
（2）生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池，
①若试管内液面上升，说明电解质环境是碱性或是中性，试管内气体因和水反应而使其压强减小，发生的是吸氧腐蚀，铁作负极，负极电极反应式为：Fe-2e^-═Fe²⁺，正极电极反应式为：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，
故答案为：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
②若试管内液面下降，说明金属的腐蚀中生成气体导致压强增大，则金属发生的是析氢腐蚀，溶液呈酸性，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e^-═Fe²⁺，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：4H⁺+4e^-═2H₂↑，
故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺．

点评：本题考查了合金的性质以及钢铁的电化学腐蚀，注意酸性条件下钢铁发生析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下钢铁发生吸氧腐蚀．