Question

【題目】鋼鐵是目前應(yīng)用最廣泛的金屬材料，了解鋼鐵腐蝕的原因與防護(hù)方法具有重要意義，對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可適當(dāng)延長(zhǎng)其使用壽命。

（1）抗腐蝕處理前，生產(chǎn)中常用鹽酸來除鐵銹。現(xiàn)將一表面生銹的鐵件放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________。

（2）利用上圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。

①若X為碳棒，為減緩鐵件的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________處。

②若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為________。

（3）上圖中若X為粗銅，容器中海水替換為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，一段時(shí)間后，當(dāng)鐵件質(zhì)量增加3.2 g時(shí)，X電極溶解的銅的質(zhì)量________3.2 g(填“＜”“>”或“＝”)。

（4）上圖中若X為銅，容器中海水替換為FeCl3溶液，開關(guān)K置于M處，銅電極發(fā)生的反應(yīng)是 ，若將開關(guān)K置于N處，發(fā)生的總反應(yīng)是 。

Answer 1

【答案】（1）Fe+2FeCl3=3FeCl2

（2）①N ② 犧牲陽極的陰極保護(hù)法

（3）＜ （4）2Fe3++2e-=2Fe2+ Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+

【解析】（1）鐵銹的成分為Fe2O3，能和鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和水，當(dāng)鐵銹除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2FeCl3=3FeCl2。

（2）①若X為碳棒，由于Fe比較活潑，為減緩鐵的腐蝕，應(yīng)使Fe為電解池的陰極即連接電源的負(fù)極，故K連接N處。②若X為鋅，開關(guān)K置于M處，Zn為陽極被腐蝕，F(xiàn)e為陰極被保護(hù)，該防護(hù)法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法。

（3）上圖中若X為粗銅，容器中海水替換為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，一段時(shí)間后，當(dāng)鐵件質(zhì)量增加3.2 g時(shí)，由于粗銅中有雜質(zhì)參加反應(yīng)，所以X電極溶解的銅的質(zhì)量＜3.2 g。

（4）上圖中若X為銅，容器中海水替換為FeCl3溶液，開關(guān)K置于M處，此時(shí)構(gòu)成原電池裝置，銅電極為正極，發(fā)生的反應(yīng)是2Fe3++2e-=2Fe2+；若將開關(guān)K置于N處，此時(shí)構(gòu)成電解池裝置，銅為陽極，銅本身被氧化而溶解，陰極鐵離子被還原，發(fā)生的總反應(yīng)是：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。