Question

某研究性学习小组探究金属锈蚀的条件，进行如下对照实验：

【实验现象】数天后铁钉锈蚀情况：A无锈蚀，B无锈蚀，C有锈蚀；
【实验结论】金属锈蚀的条件是

 

；
【结论分析】铁钉生锈主要属于

 

腐蚀（填“化学”或“电化学”）；其负极反应为

 

；
【拓展应用】写出金属防护的一种常用方法

 

．

Answer 1

分析：金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀与电化学腐蚀．
电化学腐蚀是金属的腐蚀中最普遍、也是最重要的一种类型．金属在潮湿的空气中容易发生的腐蚀是电化学腐蚀；金属和氧化性物质直接接触发生的是化学腐蚀．通过三个实验的对比，可知在潮湿的环境下即要在水和氧同时存在的环境中．
金属防护的方法金属腐蚀的防护主要方法有：①改变金属的内部结构．例如，把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢．②在金属表面覆盖保护层．例如，在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等．③电化学保护法：a．外加电流的阴极保护法、牺牲阳极的阴极保护法．

解答：解：【实验结论】通过实验现象：A中铁钉与水接触但是与氧气隔绝不被腐蚀；B中铁钉与氧气接触但是与水隔绝不被腐蚀；C铁钉与氧气、水接触发生腐蚀，可知金属的腐蚀条件是在水和氧同时存在的环境，故答案为：水和氧同时存在的环境；
【结论分析】铁钉在潮湿的空气中容易发生的腐蚀是电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，在酸性介质中发生析氢腐蚀，在中性或弱碱性环境下发生吸氧腐蚀，铁钉在水中发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺ 故答案为：电化学； Fe-2e^-=Fe²⁺；
【拓展应用】金属防护的方法金属腐蚀的防护主要方法有：①改变金属的内部结构．例如，把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢．②在金属表面覆盖保护层．例如，在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等．③电化学保护法：a．外加电流的阴极保护法、牺牲阳极的阴极保护法，
故答案为：外接电源的阴极保护法．

点评：本题通过实验探究考查了金属腐蚀与防护，难度较小，解题时注意三个实验的对照．