题目内容
钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金．请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题．
（1）钢铁的电化学腐蚀原理，在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀．
①分别写出图1中铁电极和石墨电极的电极反应式：
②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图1虚线框内所示位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向．
③写出修改后石墨电极的电极反应式
（2）工业上常用盐酸除去铁锈．现将一生锈的铁片放入盐酸中，溶液中可能发生的化学反应的化学方程式有
（3）在实际生产中，可在铁制品的表面镀铜防止铁被腐蚀．装置示意如图2：
①A电极对应的金属是（写元素名称）
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
分析：（1）①电解质为NaCl，为中性，发生吸氧腐蚀；
②Fe作电解池的阴极被保护；
③石墨作阳极，氯离子在阳极上失电子；
（2）氧化铁、铁都能与盐酸反应，铁与氯化铁也反应生成氯化亚铁；
（3）①电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，阴极上得电子发生还原反应；
②阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子发生还原反应，若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后二者质量差为5.12g，二者质量差的一半为阴极析出的铜，根据铜和转移电子之间的关系式计算；
③作原电池负极的铁易被腐蚀；
②Fe作电解池的阴极被保护；
③石墨作阳极，氯离子在阳极上失电子；
（2）氧化铁、铁都能与盐酸反应，铁与氯化铁也反应生成氯化亚铁；
（3）①电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，阴极上得电子发生还原反应；
②阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子发生还原反应，若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后二者质量差为5.12g，二者质量差的一半为阴极析出的铜，根据铜和转移电子之间的关系式计算；
③作原电池负极的铁易被腐蚀；
解答：解：（1）①电解质为NaCl，为中性，发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+；正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
故答案为：Fe-2e-═Fe2+；O2+4e-+2H2O═4OH-；
②Fe作电解池的阴极被保护，所以给该装置加外接电源，而且负极与铁相连，电子从电源的负极流向铁，其图为
；
故答案为：；
③石墨作阳极，氯离子在阳极上失电子；
（2）氧化铁、铁都能与盐酸反应，铁与氯化铁也反应生成氯化亚铁，则生锈的铁片放入盐酸中，溶液中可能发生的化学反应的化学方程式有Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；Fe+2HCl=FeCl2+H2；2FeCl3+Fe═3FeCl2；
故答案为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；Fe+2HCl=FeCl2+H2；2FeCl3+Fe═3FeCl2；
（3）①在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜；在铁件的表面镀铜的电镀池中，做阴极的是待镀金属铁，该极上金属阳离子铜离子发生得电子的还原反应，即Cu2++2e-=Cu，故答案为：铜；Cu2++2e-=Cu；
②阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子发生还原反应，若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后二者质量差为5.12g，二者质量差的一半为阴极析出的铜，则转移电子的物质的量=
=0.08mol，
故答案为：0.08；
③镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极，在原电池中，负极金属更易被腐蚀，所以镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，
故答案为：铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀．
故答案为：Fe-2e-═Fe2+；O2+4e-+2H2O═4OH-；
②Fe作电解池的阴极被保护，所以给该装置加外接电源，而且负极与铁相连，电子从电源的负极流向铁，其图为
；故答案为：
；③石墨作阳极，氯离子在阳极上失电子；
（2）氧化铁、铁都能与盐酸反应，铁与氯化铁也反应生成氯化亚铁，则生锈的铁片放入盐酸中，溶液中可能发生的化学反应的化学方程式有Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；Fe+2HCl=FeCl2+H2；2FeCl3+Fe═3FeCl2；
故答案为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；Fe+2HCl=FeCl2+H2；2FeCl3+Fe═3FeCl2；
（3）①在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜；在铁件的表面镀铜的电镀池中，做阴极的是待镀金属铁，该极上金属阳离子铜离子发生得电子的还原反应，即Cu2++2e-=Cu，故答案为：铜；Cu2++2e-=Cu；
②阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子发生还原反应，若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后二者质量差为5.12g，二者质量差的一半为阴极析出的铜，则转移电子的物质的量=
| ||
| 64g/mol |
故答案为：0.08；
③镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极，在原电池中，负极金属更易被腐蚀，所以镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，
故答案为：铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀．
点评：本题考查了金属的腐蚀与防护，准确把握原电池和电解池原理是解本题关键，知道作原电池负极和电解池阳极的金属易被腐蚀，难度中等．
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