Question

6．钢铁工业是国家工业的基础．请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题．
（1）铁在潮湿的空气中容易被腐蚀为铁锈（Fe₂O₃•x H₂O），写出铁发生电化学腐蚀时负极的电极反应：Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）生产中可用盐酸来除铁锈．现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的离子方程式2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
（3）下列各个装置中（如图1）铁棒被腐蚀由难到易的顺序是DBCA（填字母）．

（4）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀．装置如图2：请回答：
①B电极对应的金属是铁 （写元素名称），A电极的电极反应式是Cu-2e^-=Cu²⁺
②若电镀前铁．铜两电极的质量相同，电镀完成后，若电镀时电路中通过的电子为0.2mol，将它们取出洗净、烘干、称量，则A、B两极质量相差12.8_ g．
③若A、B都为惰性电极，该电解池的总反应离子方程式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2H₂SO₄+2Cu+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）金属的电化学腐蚀负极上是金属失电子的氧化反应；
（2）氧化铁可以和盐酸之间反应生成氯化铁和水，金属铁可以和氯化铁之间反应得到氯化亚铁；
（3）根据金属生锈的条件以及原电池和电解池的工作原理知识来回答判断；
（4）①电镀时，镀层作阳极、镀件作阴极，阳极上金属材料失电子发生氧化反应；
②电镀池中，作阳极的是镀层金属，做阴极的是待镀金属，金属阳离子在该极上发生得电子的还原反应，根据电子守恒来计算即可；
③电解硫酸铜产物是金属铜、氧气和硫酸．

解答 解：（1）金属铁的电化学腐蚀中，负极上是金属铁失电子的氧化反应：Fe-2e^-=Fe²⁺；故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）氧化铁可以和盐酸之间反应生成氯化铁和水，当铁锈除净后，金属铁可以和氯化铁之间反应得到氯化亚铁，即2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，即2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（3）B装置中，金属铁做原电池的正极，被保护，不易生锈，D装置中，金属铁作阴极，被保护起来，C装置具备金属生锈的条件，A装置中，金属铁是原电池的负极，易被腐蚀，铁棒被腐蚀由难到易的顺序是DBCA． 
故答案为：DBCA． 
（4）①电镀时，镀层Cu作阳极、镀件Fe作阴极，所以B的材料是Fe，阳极电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案为：铁；Cu-2e^-=Cu²⁺；
②电镀时两极反应为：A电极：Cu-2e^-=Cu²⁺，B电极上：Cu²⁺+2e^-=Cu，若电镀时电路中通过的电子为0.2mol，则A极上质量减少6.4g，B极上质量增加6.4g，所以A、B两极质量相差12.8g，
故答案为：12.8；
③若A、B都为惰性电极，电解硫酸铜产物是金属铜、氧气和硫酸，该电解池的总反应离子方程式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
故答案为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2H₂SO₄+2Cu+O₂．

点评 本题考查原电池和电解池的工作原理以及金属的腐蚀和防护知识，注意知识的归纳和整理是解题关键，题目难度不大．