题目内容
【题目】钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
（1）抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为__________________。
（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于________________处。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为__________。
（3）图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，X电极溶解的铜的质量____3.2 g(填“<”“>”或“＝”)。
（4）图中若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，铜电极发生的反应是______________________，若将开关K置于N处，发生的总反应是_______________________。
【答案】 Fe＋2FeCl3===3FeCl2 N 牺牲阳极的阴极保护法 < 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Cu＋2Fe2＋===2Fe3＋＋Cu2＋
【解析】试题分析：（1）铁锈的成分为Fe2O3，能和盐酸反应生成FeCl3和水，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为：Fe+2FeCl3=3FeCl2。
故答案为：Fe+2FeCl3=3FeCl2；
（2）①若X为碳棒，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极即连接电源的负极，故K连接N处。
故答案为：N；
②若X为锌，开关K置于M处，Zn为阳极被腐蚀，Fe为阴极被保护，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法。
故答案为：牺牲阳极的阴极保护法；
（3）上图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，由于粗铜中有杂质参加反应，所以X电极溶解的铜的质量＜3.2 g。
故答案为：＜；
（4）上图中若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，此时构成原电池装置，铜电极为正极，发生的反应是2Fe3++2e-=2Fe2+；若将开关K置于N处，此时构成电解池装置，铜为阳极，铜本身被氧化而溶解，阴极铁离子被还原，发生的总反应是：Cu+2Fe2+=2Fe3++Cu2+。
故答案为：2Fe3++2e-=2Fe2+；Cu+2Fe2+=2Fe3++Cu2+。
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