Question

19．如圖所示，大試管里放入一段光亮無銹的彎成螺旋狀的鐵絲，試管倒插入液面下，放置約一周后，觀察到鐵絲發(fā)生的變化是鐵絲表面形成一層紅棕色鐵銹．
①若試管內(nèi)液面上升，原因是鐵生銹的過程中消耗了試管中的氧氣，從而使得試管內(nèi)的壓強減小，則原溶液呈中性性，發(fā)生吸氧
腐蝕，則最終上升高度約為$\frac{1}{5}$，原因是O₂約占空氣的$\frac{1}{5}$，因正極發(fā)生反應(yīng)O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，當(dāng)O₂消耗盡時，水上升高度約為$\frac{1}{5}$．
②若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈酸性性，發(fā)生析氫腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極Fe-2e^-=Fe²⁺；正極2H⁺+2e^-=H₂↑．

Answer 1

分析 鐵絲與氧氣接觸，有水參加發(fā)生吸氧腐蝕，鐵絲表面形成紅棕色的鐵銹；
①若試管內(nèi)液面上升，說明試管中氧氣被消耗，則鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e易失電子作負(fù)極、C作正極，負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離子，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子；
②若試管內(nèi)液面下降，說明有氣體生成，則鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生亞鐵離子，正極上氫離子得電子生成氫氣．

解答 解：在大試管里固定一段光亮無銹的彎成螺旋狀的鐵絲，把試管倒插入水中，把這個裝置這樣放置一周后，鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，鐵絲表面形成一層紅棕色鐵銹，
故答案為：鐵絲表面形成一層紅棕色鐵銹；
①若試管內(nèi)液面上升，說明試管中氧氣被消耗，則鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，溶液呈中性，F(xiàn)e易失電子作負(fù)極、C作正極，負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離子，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
由于O₂約占空氣的$\frac{1}{5}$，因正極發(fā)生反應(yīng)O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，所以當(dāng)O₂消耗盡時，水上升高度約為$\frac{1}{5}$，
故答案為：鐵生銹的過程中消耗了試管中的氧氣，從而使得試管內(nèi)的壓強減�。恢�；吸氧；$\frac{1}{5}$；O₂約占空氣的$\frac{1}{5}$，因正極發(fā)生反應(yīng)O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，當(dāng)O₂消耗盡時，水上升高度約為$\frac{1}{5}$；
②若試管內(nèi)液面下降，說明有氣體生成，則鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，溶液呈酸性，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生亞鐵離子，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺，正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：酸；析氫；Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑．

點評 本題考查了鐵的腐蝕類型及反應(yīng)原理，題目難度中等，明確原電池工作原理為解答關(guān)鍵，注意掌握金屬的析氫腐蝕與吸氧腐蝕的區(qū)別，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．