Question

（1）金属的腐蚀分为：
A．化学腐蚀             B．电化学析氢腐蚀          C．电化学吸氧腐蚀
请指出下列情况下，金属发生的主要腐蚀类别

金属材料	环境	发生的主要腐蚀类别（填字母）
钢铁管	输送石油
镀锌水管（表层部分受损）	输送自来水（pH=6～8）
镀锡铁桶（表层部分受损）	露置在酸雨中
铜火锅（碳合金）	盛有食盐水
铜银合金	浸泡在稀硫酸中

（2）黄金是惰性金属，金光灿烂，在空气中永不腐蚀．但是我们在城市里到处都看到“金字招牌”上红棕色的锈迹斑斑，失去了华贵的色彩．试用原电池原理解释“金字招牌”失去光彩的原因，并请提出防止“金字招牌”生锈的至少一种可行的方案．

负极反应
正极反应
电化学总反应
表层溶液中的反应
最终生成铁锈的反应
你提出解决防止“金字招牌”生锈的方案

Answer

（1）金属和空气中的成分氧气发生反应的腐蚀属于化学腐蚀，在中性环境下，金属发生的是吸氧腐蚀，在碱性环境下，金属发生的是析氢腐蚀，形成原电池后金属发生的腐蚀属于电化学腐蚀，吸氧腐蚀和析氢腐蚀属于电化学腐蚀．
（2）在电化学腐蚀中，负极金属发生失电子的氧化反应，正极上发生得电子得还原反应，电化学总反应是自发的氧化还原反应，根据金属生锈的条件来确定防止金属生锈的措施．
【解析】
（1）钢铁管在输送石油的过程中，石油属于非电解质，不能构成原电池装置，金属铁的腐蚀属于化学腐蚀；镀锌水管（表层部分受损）后形成原电池，金属锌为负极，发生失电子的氧化反应，属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀（pH=6～8的电解质环境）；镀锡铁桶（表层部分受损）露置在酸雨中，金属铁、锡和酸液形成原电池，金属铁为负极，发生的是电化学的析氢腐蚀；盛有食盐水的铜火锅（碳合金），会形成原电池，金属铜为负极，发生电化学吸氧腐蚀；铜银合金浸泡在稀硫酸中，金属铜为负极，发生析氢腐蚀，故答案为：A、C、B、C、C；
（2）“金字招牌”是金属铁和其他金属制成的合金，在空气中发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极上是氧气得电子的过程，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化为氢氧化铁，即4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，氢氧化铁可以分解为氧化铁，是铁锈的主要成分，即2Fe（OH）3=Fe2O3•xH2O+（3-x）H2O，要防止“金字招牌”生锈，可以使其和金属锌连接或是和电源的负极连接即可，故答案为：
负极反应 Fe-2e-=Fe2+
正极反应 O2+4e-+2H2O=4OH-
电化学总反应 2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2
表层溶液中的反应 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
最终生成铁锈的反应 2Fe（OH）3=Fe2O3•xH2O+（3-x）H2O
你提出解决防止“金字招牌”生锈的方案 和金属锌连接或是和电源的负极连接

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