第三單元 金屬的腐蝕與防護 課標要求1了解金屬腐蝕及其危害。2了解金屬電化學腐蝕的原因及反應原理。3了解金屬防護的方法，特別是電化學防護的方法。1金屬腐蝕的本質是金屬被氧化為金屬陽離子，分為化學腐蝕和電化學腐蝕。2鋼鐵的電化學腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕，在中性或弱酸性環境中主要發生吸氧腐蝕，在酸性較強環境中主要發生析氫腐蝕。3鋼鐵發生電化學腐蝕的負極反應都是：fe2e=fe2，吸氧腐蝕正極反應為o24e2h2o=4oh，析氫腐蝕正極反應為2h2e=h2。4金屬腐蝕由快到慢的順序：電解池的陽極原電池的負極化學腐蝕 原電池的正極電解池的陰極被保護5金屬電化學保護法分為犧牲陽極的陰極保護法和外加電流的陰極保護法。1金屬的腐蝕及分類概念金屬或合金與周圍環境中的物質發生化學反應而腐蝕損耗的現象本質金屬原子失去電子而被氧化的過程類型化學腐蝕金屬與其他物質直接接觸發生氧化還原反應而引起的腐蝕電化學腐蝕不純的金屬或合金發生原電池反應，使較活潑的金屬失電子被氧化而引起的腐蝕2.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕不同點條件水膜酸性較強水膜呈弱酸性或中性正極反應2h2e=h2o24e2h2o=4oh電池反應fe2h=fe2h22feo22h2o=2fe(oh)2普遍性吸氧腐蝕更普遍相同點負極反應fe2e=fe2正極材料碳最終產物鐵銹主要成分為fe2o3nh2o鋼鐵腐蝕中發生的反應還有：4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，2fe(oh)3=fe2o3nh2o(3n)h2o特別提醒(1)電化學腐蝕現象比化學腐蝕現象嚴重得多。(2)鋼鐵在自然界中的腐蝕主要發生的是吸氧腐蝕。實驗1將經過酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡一下，放入下圖所示的具支試管中。幾分鐘后，觀察導管中水柱和鐵釘的變化，如圖1。實驗2向100 ml燒杯中加入約50 ml稀醋酸后，插入兩個玻璃筒(無底)；將一個無銹鐵釘和一個碳棒分別用導線與電流計連接后，再分別插入兩個玻璃筒中，如圖2。問題思考1圖1實驗導管中水柱和鐵釘有什么變化？產生這種現象的原因是什么？提示：導管中的水面上升，鐵釘表面生銹；產生這種現象的原因是鋼鐵在潮濕的空氣中發生吸氧腐蝕。電極反應，負極：2fe4e=2fe2，正極：2h2oo24e=4oh，由于盛鐵釘的具支試管中不斷消耗o2而使具支試管中壓強減小，從而引起水的倒吸。2圖2實驗碳棒表面有什么現象？產生這種現象的原因是什么？提示：碳棒表面有氣泡產生；原因是發生了析氫腐蝕，電極反應，負極：fe2e=fe2，正極：2h2e=h2。3化學腐蝕與電化學腐蝕的相同點和不同點是什么？提示：相同點都是造成金屬被氧化腐蝕。不同點是化學腐蝕是金屬和氧化劑直接發生氧化還原反應，無電流產生；電化學腐蝕是發生原電池反應，有電流產生。金屬化學腐蝕與電化學腐蝕的比較化學腐蝕電化學腐蝕(主要)吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕條件金屬直接發生化學反應水膜中溶有o2，呈弱酸性或中性水膜酸性較強本質金屬被氧化而腐蝕較活潑金屬被氧化而腐蝕區別無電流產生有微弱電流產生反應式2fe3cl2=2fecl3fe2h=fe2h22feo22h2o=2fe(oh)2最終生成鐵銹(主要成分為fe2o3xh2o)，反應為4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3,2fe(oh)3=fe2o3xh2o(3x)h2o聯系兩種腐蝕往往同時發生，只是電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍、危害更大特別提醒(1)析氫腐蝕和吸氧腐蝕取決于金屬表面電解質溶液的酸堿性，實際情況中以吸氧腐蝕為主。(2)鋼鐵發生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時，負極均是fe失電子生成fe2，而非fe3。(3)一般情況下，只有在金屬活動性順序中排在氫之前的金屬才有可能發生析氫腐蝕。1.如圖裝置中，小試管內為紅墨水，具支試管內盛有ph5的雨水和生鐵片。觀察到開始時導管內液面下降，一段時間后導管內液面回升，略高于小試管液面。以下有關解釋合理的是()a生鐵片中的碳是原電池的陽極，發生還原反應b雨水酸性較強，生鐵片僅發生析氫腐蝕c紅墨水回升時，碳極反應式：o22h2o4e=4ohd具支試管中溶液ph逐漸減小解析：選c生鐵中的鐵、碳及電解質溶液構成原電池，鐵是負極，鐵失去電子發生氧化反應，碳是正極，正極上發生還原反應。開始時，因酸性較強發生析氫腐蝕，一段時間后導管內液面回升且略高于小試管液面，說明具支試管中氣體壓強減小，即此時發生吸氧腐蝕，反應式是2h2oo24e=4oh，故溶液的ph增大，a、b、d錯誤；c正確。2.如圖所示，燒杯中試管內有一段鐵絲，放置數天后觀察：(1)鐵絲在逐漸生銹，則鐵絲的腐蝕屬于_腐蝕(填“化學”或“電化學”)。(2)若試管內液面上升，則原溶液呈_性，發生_腐蝕，電極反應式：負極：_，正極：_。(3)若試管內液面下降，則原溶液呈_性，發生_腐蝕，電極反應式：負極：_；正極：_。解析：(1)由于鐵絲不純含有碳，則鐵為負極，碳為正極，又存在電解質溶液，所以可形成原電池，因此鐵絲的腐蝕為電化學腐蝕。(2)試管內液面上升，說明此時試管內的壓強減小，應為試管內的氣體被消耗所致，結合電化學腐蝕的原理，鐵絲發生了吸氧腐蝕。(3)試管內液面下降，說明此時試管內的壓強增大，試管內應該有氣體產生，結合電化學腐蝕的原理，鐵絲發生了析氫腐蝕。答案：(1)電化學(2)弱酸性、中性或堿吸氧fe2e=fe2o24e2h2o=4oh(3)較強酸析氫fe2e=fe22h2e=h2防止金屬腐蝕的方法1在金屬的表面覆蓋保護層(1)具體方法：如在鋼鐵表面涂油或油漆、覆蓋塑料、鍍不活潑金屬等。(2)目的：使鋼鐵與空氣、水隔絕，以達到防止鋼鐵銹蝕的目的。2電化學防護法(1)犧牲陽極的陰極保護法原理：將被保護金屬與比其更活潑的金屬連接在一起，更活潑的金屬(如鎂、鋅等)作陽極(負極)不斷被腐蝕，可定期更換，而作為陰極(正極)的金屬就能不被腐蝕而得到保護。應用：常用于保護海輪外殼及石油管道等。(2)外加電流的陰極保護法原理：將被保護的鋼鐵設備作為陰極，另一附加惰性電極作為陽極，兩者都處在電解質溶液(如海水)中，接上外加直流電源。通電后，電子流向被保護的鋼鐵設備，在鋼鐵表面積累了大量的負電荷，從而抑制鋼鐵失去電子，阻止鋼鐵被腐蝕。應用：用于防止土壤、海水及河水中的金屬設備的腐蝕。3改變金屬組成和結構如在金屬中添加其他元素形成耐蝕合金等。1下列關于金屬的保護的說法中正確的是()a在特殊的電解質溶液中，以鋁為陽極，可以在鋁表面生成一層致密的氧化膜，相應的電極反應式為al3e=al3b在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法c生鐵(鐵碳合金)具有很強的耐酸能力d可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕解析：選ba中對應的電極反應式產物應該是al2o3：2al3h2o6e=al2o36h，a項錯誤；在海輪外殼(鋼鐵)連接鋅塊，fe與zn塊形成原電池，zn為負極，從而保護作為正極的fe，b項正確；生鐵是合金，更易與酸發生原電池反應，c項錯誤；外加電流保護法應該與直流電源的負極相連，d項錯誤。2如下圖所示的四個裝置中(燒杯中均盛有海水)，能使鐵受到保護不被腐蝕的是()abcd解析：選d從裝置組成分析：屬外加電流的陰極保護法，屬犧牲陽極的陰極保護法。3如下圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為()a bc d解析：選b電解池引起的腐蝕(此時這種金屬作陽極)原電池引起的腐蝕(此時這種金屬作負極)一般金屬的腐蝕有防護措施的金屬腐蝕。 方法技巧金屬腐蝕快慢的判斷方法(1)在同一電解質溶液中：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防護措施的腐蝕。(2)同一種金屬在不同介質中腐蝕由快到慢的順序為強電解質溶液弱電解質溶液非電解質溶液。(3)無保護措施的金屬腐蝕有一定保護措施的金屬腐蝕犧牲陽極的陰極金屬腐蝕有外接電源的陰極金屬腐蝕。(4)對同一種電解質溶液來說，電解質溶液濃度越大，腐蝕越快。三級訓練節節過關1下列有關金屬腐蝕的說法正確的是()金屬的腐蝕全部是氧化還原反應金屬的腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕，只有電化學腐蝕才是氧化還原反應因為二氧化碳普遍存在，所以鋼鐵的電化學腐蝕以析氫腐蝕為主無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，總是金屬被氧化abc d解析：選c金屬腐蝕的實質是金屬原子失去電子被氧化的過程，所以金屬總是被氧化，均是氧化還原反應；鋼鐵在潮濕的空氣中發生的電化學腐蝕以吸氧腐蝕為主，因為盡管有二氧化碳存在，電解質溶液呈酸性，但其酸性很弱，故難以發生析氫腐蝕。2鋼鐵發生吸氧腐蝕時，正極上發生的電極反應是()a2h2e=h2b2h2oo24e=4ohcfe2e=fe2dfe3e=fe3解析：選b鋼鐵發生吸氧腐蝕時，正極上應為氧氣得電子，電極反應為2h2oo24e=4oh。3為保護地下銅管不受腐蝕，可使它與()直流電源負極相連銅板相連鋅板相連直流電源正極相連a bc d解析：選a電化學保護法包括兩種，一種是被保護金屬與直流電源負極相連的陰極保護法，另一種是犧牲陽極的陰極保護法，被保護金屬應與金屬活潑性更強的金屬相連。4. 如圖所示，甲、乙兩試管中各放一枚鐵釘，甲試管中為稀鹽酸，乙試管中為nacl溶液。(1)數天后導管中觀察到的現象是_。(2)甲中鐵釘的腐蝕主要屬于_(填“吸氧”或“析氫”，下同)腐蝕，正極反應為_。(3)乙中鐵釘的腐蝕主要屬于_腐蝕，正極反應式為_，負極反應式為_，鐵銹中鐵的化合價為_。解析：甲中溶液呈較強酸性，鐵釘發生析氫腐蝕，放出h2導致甲試管內壓強增大；乙中nacl溶液呈中性，鐵釘發生吸氧腐蝕，o2被消耗，導致乙試管內壓強減小，導管中液面左邊低右邊高；鐵銹中鐵的化合價為3價。答案：(1)導管中液面左邊低右邊高 (2)析氫2h2e=h2(3)吸氧2h2oo24e=4ohfe2e=fe231下列關于金屬腐蝕的說法正確的是()a金屬在潮濕的空氣中腐蝕的實質：mnh2o=m(oh)nh2b金屬的化學腐蝕的實質：mne=mn，電子直接轉移給還原劑c金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行d在潮濕的中性環境中金屬的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕解析：選d金屬在潮濕的空氣中發生的如果是吸氧腐蝕，則不生成氫氣；金屬發生化學腐蝕時，電子直接轉移給氧化劑；金屬的化學腐蝕不一定在酸性條件下進行。2關于犧牲陽極的陰極保護法的敘述正確的是()a正極就是陽極b負極就是陰極c陽極上發生氧化反應 d正極上發生氧化反應解析：選c犧牲陽極的陰極保護法就是原電池的負極(陽極)的金屬發生氧化反應被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬不被腐蝕。3下列舉措不能防止或減緩鋼鐵腐蝕的是()a在鋼鐵制品表面鍍一層金屬鋅b將鋼鐵制品放置在潮濕處c在鋼鐵中加入錳、鉻等金屬，以改變鋼鐵結構d將鋼鐵制品與電源負極相連解析：選ba項，在鋼鐵表面鍍鋅，使內部金屬被保護；b項，鋼鐵在潮濕空氣中易發生吸氧腐蝕；c項，在鋼鐵中加入錳、鉻金屬，制成不銹鋼，能有效防止鋼鐵被腐蝕；d項，電源負極能為鋼鐵制品輸入電子，防止fe失電子被腐蝕。4下列事實不能用電化學理論解釋的是()a輪船水線以下的船殼上裝一定數量的鋅塊b鋁片不用特殊方法保護c純鋅與稀硫酸反應時，滴入少量硫酸銅溶液后速率加快d鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用解析：選ba項，在船殼上加鋅塊構成znfe原電池，鋅作原電池的負極，從而保護正極鐵不受腐蝕；b項，鋁在空氣中形成氧化膜，可保護鋁，與電化學理論無關；c項，由于發生反應zncu2=zn2cu，生成的銅附在鋅表面構成了原電池，從而加快了反應的速率；d項，一旦金屬鍍層受損后，分別形成了znfe原電池和fesn原電池，前者zn被腐蝕從而保護了鐵，而后者fe首先被腐蝕，所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用。5用圖示的方法可以保護鋼質閘門。下列說法正確的是()a當a、b間用導體連接時，則x應發生氧化反應b當a、b間用導體連接時，則x可以是鋅或石墨c當a、b與外接電源相連時，a應連接電源的正極d當a、b與外接電源相連時，陰極的電極反應式：2cl2e=cl2解析：選aa項，當a、b間用導體連接時構成原電池，根據題意，x應為負極，發生氧化反應，正確；b項，當a、b間用導體連接時，則x可以是鋅，不能選用石墨，錯誤；c項，當a、b與外接電源相連時，a應連接電源的負極，錯誤；d項，當a、b與外接電源相連時，陰極發生還原反應，錯誤。6下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是()a鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護b鐵遇冷濃硝酸表面被鈍化，可保護內部不被腐蝕c鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕d鋼鐵發生析氫腐蝕時，負極反應是fe3e=fe3解析：選b鋼管與電源正極連接，鋼管作陽極，被腐蝕，a錯誤；鋼管與銅管露天堆放在一起，可形成原電池，鋼管中鐵作負極被腐蝕，c錯誤；鐵被腐蝕的負極反應是fe2e=fe2，d錯誤。7下列事實中，與電化學腐蝕無關的是()a鍍錫的鐵制品，鍍層部分受損后，露出的鐵表面易被腐蝕b為保護海輪的船殼，常在船殼上鑲入鋅塊c埋在潮濕土壤里的鐵管比埋在干燥土壤里的鐵管更易被腐蝕d盛放濃硫酸廢棄不用的鐵制容器表面變得凸凹不平解析：選da項，鍍錫鐵制品鍍層部分受損后，露出的鐵和錫形成了原電池，鐵作負極被腐蝕，是電化學腐蝕原理；b項，船殼鑲嵌鋅塊是利用犧牲陽極的陰極保護法保護船體；c項，潮濕土壤中的鐵管易形成原電池發生電化學腐蝕，干燥土壤中的鐵管通常發生化學腐蝕；d項，廢棄的鐵制容器表面殘留濃硫酸遇水形成的稀硫酸與金屬鐵發生反應：feh2so4=feso4h2，不屬于電化學腐蝕。8下圖是研究鐵釘腐蝕的裝置圖，下列說法不正確的是()a鐵釘在兩處的腐蝕速率：aa，正確；b項，a、b中都發生原電池反應，鐵釘中的碳作正極，鐵作負極，正確；c項，a、b中都發生原電池反應，鐵作負極，發生氧化反應，正確；d項，a中發生吸氧腐蝕，正極反應為o24e2h2o=4oh，b中發生析氫腐蝕，正極反應為2h2e=h2，錯誤。9鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應式為正極：_，負極：_。(2)為了降低某水庫鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用甲圖所示的方案，其中焊接在閘門上的固體材料r可以采用_。a銅b鈉c鋅d石墨(3)乙圖所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的_極。解析：(1)發生吸氧腐蝕時，負極上fe失去電子，正極上o2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，則鋅失去電子被溶解，而鐵被保護，屬于犧牲陽極的陰極保護法。(3)屬于外加電流的陰極保護法，需把被保護的鐵閘門連接在直流電源的負極。答案：(1)o22h2o4e=4oh2fe4e=2fe2(2)c(3)負10下圖所示的是某研究性學習小組探究金屬腐蝕條件的實驗裝置圖。試分析實驗并回答下列問題：(1)若起始時甲、乙、丙三套裝置的導管中液面高度相同，過一段時間后液面最高的是_，鐵粉腐蝕的速率由大到小的排列順序為(用甲、乙、丙填寫)_。(2)通過甲、乙裝置的對比說明鋼鐵中碳的含量越_(填“高”或“低”)越易腐蝕。(3)乙裝置中發生電化學腐蝕時正極的電極反應式為_。(4)針對乙、丙裝置研究的結果分析，可采用何種防護措施來減緩金屬的腐蝕：_(寫出一點即可)。解析：fe粉、c粉、食鹽水構成原電池，發生吸氧腐蝕，故乙中液面最高；甲中fe粉中的少量碳也能發生吸氧腐蝕，但由于c的含量少，故不如乙中fe腐蝕的快，丙中乙醇為非電解質，fe粉、炭粉形不成原電池，fe受到保護，故可把鋼鐵放在油脂或有機溶劑中進行保護。答案：(1)乙乙甲丙(2)高(3)2h2oo24e=4oh(4)將金屬放在油脂或有機溶劑中1在鋼鐵腐蝕過程中，下列六種變化可能發生的是()o2被還原產生h2fe(oh)3失水形成fe2o3xh2o雜質碳被氧化鍍層破損后，鍍鋅鐵板比鍍錫鐵板更耐腐蝕a只 b只c d解析：選c鋼鐵腐蝕分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，腐蝕發生時雜質碳作正極，發生吸氧腐蝕時o2在正極上被還原，發生析氫腐蝕時h2在正極上產生，正確；鋼鐵腐蝕生成的fe(oh)3不穩定，易失水形成fe2o3xh2o，正確；鍍層破損后，由于鋅的活潑性比鐵強，鋅被腐蝕，而鐵被保護；錫的活潑性比鐵弱，鐵被腐蝕，正確。2家用鐵鍋用水清洗放置后，出現紅棕色的銹斑，在此過程中不發生的化學反應是()a4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3b2fe2h2oo2=2fe(oh)2c2h2oo24e=4ohdfe3e=fe3解析：選d鐵鍋發生電化學腐蝕時，鐵作負極，發生反應：fe2e=fe2，碳作正極，發生反應：2h2oo24e=4oh，fe2與oh結合生成fe(oh)2，總反應為2fe2h2oo2=2fe(oh)2；fe(oh)2在空氣中被氧化為fe(oh)3,4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3；但fe被氧化不能直接生成fe3，則fe3e=fe3不能發生。3.鐵生銹是一種常見的自然現象，其主要的化學反應方程式為4fe3o2xh2o=2fe2o3xh2o。如圖為一放在水槽中的鐵架，水位高度如圖。最容易生銹的鐵架橫桿是()a bc d解析：選c處沒有和電解質溶液接觸，不能構成原電池，銹腐蝕速率較慢；處已與電解質溶液接觸，但處含o2較少，所以處腐蝕最快。4.銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關說法不正確的是()a正極電極反應式為2h2e=h2b此過程中還涉及反應：4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3c此過程中銅并不被腐蝕d此過程中電子從fe移向cu解析：選a題圖表示吸氧腐蝕，其中鐵鉚釘為負極，電極反應為2fe4e=2fe2，銅板為正極，電極反應為o22h2o4e=4oh，當形成fe(oh)2后，還發生反應4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，a項錯誤。5如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養皿中，再加入含有適量酚酞和nacl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內可以移動)，下列敘述正確的是()aa中鐵釘附近呈現紅色bb中鐵釘上發生還原反應ca中銅絲上發生氧化反應db中鋁條附近有氣泡產生解析：選ba中鐵比銅活潑，鐵作負極，發生氧化反應，銅作正極，發生還原反應，電極反應式分別為負極：2fe4e=2fe2，正極：o22h2o4e=4oh，因此a、c不正確；b中鋁比鐵活潑，鋁作負極，發生氧化反應，鐵作正極，發生還原反應，電極反應式分別為負極：4al12e=4al3，正極：3o26h2o12e=12oh，因此b正確，d不正確。6一定條件下，某含碳鋼腐蝕情況與溶液ph的關系如下表。ph2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產物fe2fe3o4fe2o3feo下列說法錯誤的是()a當ph6時，碳鋼主要發生吸氧腐蝕c當ph14時，正極反應為o24h4e=2h2od將堿性溶液煮沸除去氧氣后，碳鋼腐蝕的速率會減緩解析：選c當ph6時，是弱酸性和堿性，碳鋼主要發生吸氧腐蝕，b正確；當ph14時，正極反應為o22h2o4e=4oh，c項錯誤；將堿性溶液煮沸除去氧氣后，可以減少吸氧腐蝕，故可以使碳鋼腐蝕的速率減緩，d正確。7用壓強傳感器探究生鐵在ph2和ph4醋酸溶液中發生腐蝕的裝置及得到的圖像如下：分析圖像，以下結論錯誤的是()a析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快b在酸性溶液中生鐵可能發生吸氧腐蝕c溶液ph2時，生鐵發生析氫腐蝕d兩溶液中負極反應均為fe2e=fe2解析：選a根據壓強與時間關系圖可知，ph2的溶液和ph4的溶液中，變化相同的壓強時所用時間不同，前者比后者使用時間長，這說明吸氧腐蝕速率大于析氫腐蝕速率，錯誤；b項，ph4的醋酸溶液中壓強隨著反應的進行而逐漸減小，說明發生吸氧腐蝕，因ph4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生鐵也可能發生吸氧腐蝕，正確；c項，根據ph2的溶液中壓強與時間的關系知，壓強隨著反應的進行而逐漸增大，說明發生的析氫腐蝕，即在溶液ph2時，生鐵發生析氫腐蝕，正確；d項，根據以上分析可知兩個溶液中都發生電化學腐蝕，鐵均作負極，電極反應式為fe2e=fe2，正確。8甲、乙兩位同學對鐵生銹進行研究。 (1)甲同學設計了a、b、c一組實驗(如圖)，探究鐵生銹的條件。經過較長時間后，甲同學觀察到的現象是：a中鐵釘生銹；b中鐵釘不生銹；c中鐵釘不生銹。通過上述實驗現象分析，可得出鐵生銹的外部條件是_。由于與金屬接觸的介質不同，金屬腐蝕分成不同類型，本實驗中鐵生銹屬于_，正極電極反應式為_。實驗b所用的水要經過_處理；植物油的作用是_。實驗c中堿石灰的作用是_。(2)乙同學為了達到同樣目的，設計