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1. 铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：

序号

内容

实验现象

1

常温下将铁钉放在潮湿空气中一小时

铁钉表面依然光亮

2

常温下将铁钉放在潮湿的空气中一个月

铁钉表面已变得灰暗

3

常温下将铁钉放在干燥空气中一个月

干燥的铁钉表面依然光亮

4

将潮湿的铁钉放在常温的氧气流中一小时

铁钉表面略显灰暗

5

将潮湿的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时

铁钉表面已变得灰暗

6

将铁钉放在燃煤的厨房中一个月

铁钉表面已变得灰暗

7

将浸过氯化钠溶液的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时

铁钉表面灰暗程度比

实验5严重

(1) 上述实验中发生了吸氧腐蚀的是(根据实验现象填序号，下同)，正极反应式是；
(2) 发生的腐蚀是析氢腐蚀的是(填序号)负极反应式是。
(3) 由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素有(填两项)；
(4) 为防止铁的锈蚀，地下埋的水管可采用外加电流的阴极保护法，请列举工业上普遍采用的其它方法是(答两种方法)。
【考点】
金属的电化学腐蚀与防护; 铁的吸氧腐蚀;
【答案】

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综合题 普通
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1. 某化学兴趣小组设计了如下实验，探究铁的电化学腐蚀及防护原理。
(1) 甲同学利用下图装置，进行铁的电化学腐蚀原理探究。

装置

实验步骤及操作

现象

  

ⅰ．连好装置，观察

电流表指针偏转

ⅱ．一段时间后，向烧杯中滴加酚酞

碳棒附近溶液变红

ⅲ．一段时间后，向烧杯中滴加铁氰化钾

(K3[Fe(CN)6])溶液

铁片表面产生蓝色沉淀

查阅资料：1.Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀。

2.K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①用电极反应式解释实验ⅱ中的现象：。

②乙同学认为仅通过ⅲ中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是。

③为验证猜想，乙同学设计了ⅳ、ⅴ、ⅵ三组对比实验，并记录如下：

实验

滴管

试管

现象

  

0.5 mol·L−1K3[Fe(CN)6]溶液

ⅳ．蒸馏水

无明显变化

ⅴ.1.0 mol·L−1 NaCl 溶液

铁片表面产生大量蓝色沉淀

ⅵ.0.5 mol·L−1 Na2SO4溶液

无明显变化

a．以上实验表明：在Cl−存在条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。

b．为探究Cl−的存在对反应的影响：乙同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验ⅵ，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl−的作用是。

④结合上述两位同学的实验探究，请你改进甲同学步骤ⅲ的操作：，以证明铁发生了电化学腐蚀。
(2) 金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，则阳极的电极反应式为。
综合题 普通
2. 在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，金属腐蚀常常是自发进行的。回答下列问题：
(1) 钢铁腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀：

①在酸性环境中，主要发生的腐蚀称为（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀，此时正极上的电极反应式为。

②发生吸氧腐蚀时，每转移0.2mol电子，消耗气体的体积为mL（标准状况下）。
(2) 钢铁的保护法如图所示：

            图1                                         图2

①图1为（填“牺牲阳极法”或“外加电流法”），此时锌板上发生的电极反应为。

②图2中，a为电源的（填“正”或“负”）极，判断的理由为。
综合题 普通
3. 电解尿素()是一种低能耗制氢气的方法，工作原理如图：

(1) 溶液中的移动方向为。

A．a→b                                 B．b→a
(2) 写出b电极的电极方程式。
(3) 已知尿素中C元素为＋4价，一段时间后在a电极收集到标况下4.48L气体，则整个电路中转移的电子数为个。
(4) 极的材料可用铁棒，

A．a                    B．b

且铁棒能够较长时间保持光亮不生锈，该防腐原理称为。
(5) 若将电路中的电源换成导线，此时铁棒会逐渐被腐蚀，写出腐蚀过程中另一电极材料(石墨)上发生的电极方程式：。
(6) 与铵态氮肥相比，写出施用尿素的两个优点：。
综合题 困难