Question

【題目】鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產量的四分之一。鋼鐵容易生銹的主要原因是因為鋼鐵在煉制過程中混有少量的碳雜質，在潮濕的空氣中容易形成原電池，發生電化學腐蝕。

I．如圖裝置中，U形管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有氯化銨（顯酸性）溶液和食鹽水，各加入生鐵塊，放置一段時間均被腐蝕，這兩種腐蝕都屬于_________腐蝕。（填“化學腐蝕”或“電化學腐蝕”）

（1）紅墨水柱兩邊的液面變為左低右高，則______（填“a”或“b”）邊盛有食鹽水。

（2）b試管中鐵發生的是______腐蝕，（填“析氫腐蝕”或“吸氧腐蝕”）生鐵中碳上發生的電極反應式___________。

Ⅱ．下圖裝罝的鹽橋中盛有飽和NH4NO3瓊脂溶液，能夠連接兩份電解質溶液，形成閉合回路：

（1）該裝置的能量轉化形式為：__________，裝置工作時，鹽橋中的NH4+移向 __________。(“CuSO4溶液”或“AgNO3溶液”)

（2）若將鹽橋換成銅絲，電路中也有電流通過，則銅絲左端為_________極，該極反應式為：__________________________________。

Answer 1

【答案】 電化學 b 吸氧 O2+2H2O+4e-=4OH- 化學能轉化為電能 AgNO3溶液 陰 Cu2++2e-=Cu

【解析】試題分析：I．鋼鐵是合金在水溶液中構成原電池易發生電化學腐蝕，在酸性溶液中發生析氫腐蝕、在中性或堿性溶液中發生吸氧腐蝕；Ⅱ．（1） 該裝置是原電池，銅的活潑性大于銀，所以銅是負極、銀是正極，原電池中陽離子移向正極；（2）若將鹽橋換成銅絲，左池中兩個電極相同，構成電解池；右池中兩個電極不同，構成原電池，銅是負極、銀是正極。

解析：根據以上分析，I．鋼鐵在氯化銨（顯酸性）溶液和食鹽水中都能構成原電池，都屬于電化學腐蝕腐蝕。

（1）紅墨水柱兩邊的液面變為左低右高，說明a中氣體增多發生析氫腐蝕、b中氣體減少發生吸氧腐蝕，則b盛有食鹽水。

（2）b試管中鐵發生的是吸氧腐蝕，生鐵中碳是正極，正極上氧氣得電子發生還原反應，電極反應式是O2+2H2O+4e-=4OH-。

Ⅱ．（1） 該裝置是原電池，將化學能轉化為電能；銅的活潑性大于銀，所以銅是負極、銀是正極，原電池中陽離子移向正極，裝置工作時，鹽橋中的NH4+移向 AgNO3溶液；（2）若將鹽橋換成銅絲，左池中兩個電極相同，構成電解池；右池中兩個電極不同，構成原電池，銅是負極、銀是正極。銅絲左端為與原電池的負極相連，所以銅絲左端為電解池的陰極，陰極是銅離子得電子生成銅，陰極反應式為Cu2++2e-=Cu。