Question

6．鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎．請回答鋼鐵冶煉、腐蝕、防護過程中的有關問題．
（1）鐵在潮濕的空氣中容易被腐蝕為鐵銹（Fe₂O₃•x H₂O），寫出鐵發(fā)生電化學腐蝕時負極的電極反應：Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹．現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應的離子方程式2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
（3）下列各個裝置中（如圖1）鐵棒被腐蝕由難到易的順序是DBCA（填字母）．

（4）在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置如圖2：請回答：
①B電極對應的金屬是鐵 （寫元素名稱），A電極的電極反應式是Cu-2e^-=Cu²⁺
②若電鍍前鐵．銅兩電極的質(zhì)量相同，電鍍完成后，若電鍍時電路中通過的電子為0.2mol，將它們?nèi)〕鱿磧�、烘干、稱量，則A、B兩極質(zhì)量相差12.8_ g．
③若A、B都為惰性電極，該電解池的總反應離子方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2H₂SO₄+2Cu+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）金屬的電化學腐蝕負極上是金屬失電子的氧化反應；
（2）氧化鐵可以和鹽酸之間反應生成氯化鐵和水，金屬鐵可以和氯化鐵之間反應得到氯化亞鐵；
（3）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來回答判斷；
（4）①電鍍時，鍍層作陽極、鍍件作陰極，陽極上金屬材料失電子發(fā)生氧化反應；
②電鍍池中，作陽極的是鍍層金屬，做陰極的是待鍍金屬，金屬陽離子在該極上發(fā)生得電子的還原反應，根據(jù)電子守恒來計算即可；
③電解硫酸銅產(chǎn)物是金屬銅、氧氣和硫酸．

解答 解：（1）金屬鐵的電化學腐蝕中，負極上是金屬鐵失電子的氧化反應：Fe-2e^-=Fe²⁺；故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）氧化鐵可以和鹽酸之間反應生成氯化鐵和水，當鐵銹除凈后，金屬鐵可以和氯化鐵之間反應得到氯化亞鐵，即2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，即2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（3）B裝置中，金屬鐵做原電池的正極，被保護，不易生銹，D裝置中，金屬鐵作陰極，被保護起來，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極，易被腐蝕，鐵棒被腐蝕由難到易的順序是DBCA． 
故答案為：DBCA． 
（4）①電鍍時，鍍層Cu作陽極、鍍件Fe作陰極，所以B的材料是Fe，陽極電極反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：鐵；Cu-2e^-=Cu²⁺；
②電鍍時兩極反應為：A電極：Cu-2e^-=Cu²⁺，B電極上：Cu²⁺+2e^-=Cu，若電鍍時電路中通過的電子為0.2mol，則A極上質(zhì)量減少6.4g，B極上質(zhì)量增加6.4g，所以A、B兩極質(zhì)量相差12.8g，
故答案為：12.8；
③若A、B都為惰性電極，電解硫酸銅產(chǎn)物是金屬銅、氧氣和硫酸，該電解池的總反應離子方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
故答案為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2H₂SO₄+2Cu+O₂．

點評 本題考查原電池和電解池的工作原理以及金屬的腐蝕和防護知識，注意知識的歸納和整理是解題關鍵，題目難度不大．