4. 研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验,发现导管中水柱上升缓慢,下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。
A.用纯氧气代替具支试管内空气 |
B.用酒精灯加热具支试管提高温度 |
C.将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水 |
D.将玻璃导管换成更细的导管,水中滴加红墨水 |
(2)该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验,导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示,根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐
_______(填“加快”“减慢”或“不变”),你认为影响钢铁腐蚀的因素为
_______。
时间/min | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 |
液柱高度/cm | 0.8 | 2.1 | 3.0 | 3.7 | 4.2 |
(3)为探究图乙中a、b两点所发生的反应,进行以下实验,请完成表中空白:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液 | a点附近溶液出现红色 | a点电极反应为_______ |
一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 | b点周围出现蓝色沉淀 | b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+ |
(4)设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示,从图丁中可分析,t
1~t
2s之间主要发生
_______(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀,原因是
_______。
(5)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H
2SO
4溶液中,一定条件下,Fe钝化形成致密Fe
3O
4氧化膜,试写出该阳极的电极反应
_______。