Question

4．鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)，請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過(guò)程中的有關(guān)問(wèn)題．
（1）生產(chǎn)中可用鹽酸來(lái)除鐵銹．現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式2FeCl₃+Fe=3FeCl₂．
（2）如圖哪個(gè)裝置可防止鐵棒被腐蝕BD（填編號(hào)）．

（3）在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置示意圖如圖：

①A電極對(duì)應(yīng)的金屬是銅（寫元素名稱），B電極的電極反應(yīng)式是Cu²⁺+2e^-=Cu．
②若電鍍前A、B兩金屬片質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧�、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為5.12g，則電鍍時(shí)電路中通過(guò)的電子為0.08mol．
③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因是：鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕．

Answer 1

分析 （1）氧化鐵可以和鹽酸之間反應(yīng)生成氯化鐵和水，金屬鐵可以和氯化鐵之間反應(yīng)得到氯化亞鐵；
（2）根據(jù)金屬生銹的條件以及原電池和電解池的工作原理知識(shí)來(lái)回答判斷；
（3）①在鐵件的表面鍍銅時(shí)，金屬銅必須是陽(yáng)極材料，金屬鐵為陰極，根據(jù)電解池的工作原理來(lái)回答；
②電鍍時(shí)，電鍍時(shí)，鍍層連接正極，鍍件連接電源負(fù)極，鍍層作陽(yáng)極，鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中含有鍍層金屬元素，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)金屬質(zhì)量和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
③在原電池中，負(fù)極金屬易被腐蝕，正極上的金屬被保護(hù)．

解答 解：（1）氧化鐵可以和鹽酸之間反應(yīng)生成氯化鐵和水，當(dāng)鐵銹除凈后，金屬鐵可以和氯化鐵之間反應(yīng)得到氯化亞鐵，即2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，
故答案為：2FeCl₃+Fe=3FeCl₂；
（2）B裝置中，金屬鐵做原電池的正極，被保護(hù)，不易生銹，D裝置中，金屬鐵作陰極，被保護(hù)起來(lái)，C裝置具備金屬生銹的條件，A裝置中，金屬鐵是原電池的負(fù)極，易被腐蝕，
故答案為：BD；
（3）①在鐵件的表面鍍銅，金屬銅必須是陽(yáng)極材料，發(fā)生電極本身失電子的氧化反應(yīng)，且金屬鐵為陰極，發(fā)生電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②陽(yáng)極上銅質(zhì)量減少，陰極上銅質(zhì)量增加，二者質(zhì)量差為5.12g時(shí)，陰極上析出銅的質(zhì)量為2.56g，根據(jù)銅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式知，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=$\frac{2.56g}{64g/mol}×2$=0.08mol，故答案為：0.08；
③鍍銅鐵中由于鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕，但是鍍鋅的鐵鍍層破損后，金屬Zn為負(fù)極，金屬鐵為正極，正極金屬被保護(hù)，故答案為：鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，明確原電池的構(gòu)成條件是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是（3）②中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量的計(jì)算，注意陰陽(yáng)極上質(zhì)量差的計(jì)算方法，為易錯(cuò)點(diǎn)．