题目内容
（2011?德州模拟）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如图1所示：
①写出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）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化学方程式
（3）在实际生产中，可在铁件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
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
（1）钢铁的电化学腐蚀原理如图1所示：
①写出石墨电极的电极反应式
O2+4e-+2H2O═4OH-
O2+4e-+2H2O═4OH-
；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
2Cl--2e-═Cl2↑
2Cl--2e-═Cl2↑
．（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化学方程式
2FeCl3+Fe═3FeCl2
2FeCl3+Fe═3FeCl2
．（3）在实际生产中，可在铁件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
铜
铜
（写元素名称），B电极的电极反应式是Cu2++2e-═Cu
Cu2++2e-═Cu
．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
0.08
0.08
mol．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
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
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
．分析：（1）①中性环境下，铁能发生吸氧腐蚀；
②作电解池阴极的铁被保护；
③石墨作电解池阳极时，阳极上氯离子放电；
（2）铁锈的成分是氧化铁，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁离子和铁反应生成亚铁离子；
（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，作原电池正极的铁被保护．
②作电解池阴极的铁被保护；
③石墨作电解池阳极时，阳极上氯离子放电；
（2）铁锈的成分是氧化铁，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁离子和铁反应生成亚铁离子；
（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，作原电池正极的铁被保护．
解答：解：（1）①在中性溶液中钢铁发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极，说明作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，
故答案为：O2+4e-+2H2O═4OH-；
②作电解池阴极的铁被保护，所以将虚线中改为直流电源，且将铁连接原电池负极，这属于外加电源的阴极保护法，离子流向为
，
故答案为：；
③外加电源后石墨电极为阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑，
故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；
（2）铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了Fe3+，而后Fe与Fe3+会化合生成Fe2+，反应方程式为2FeCl3+Fe═3FeCl2，
故答案为：2FeCl3+Fe═3FeCl2；
（3）①电镀时，镀层铜作阳极，镀件铁作阴极，所以A是铜，B是铁，阴极上铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，
故答案为：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=
×2=0.08mol，
故答案为：0.08；
③锌、铁和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，铁作正极被保护，铜、铁和电解质溶液构成原电池时，铁易失电子作负极被腐蚀，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：O2+4e-+2H2O═4OH-；
②作电解池阴极的铁被保护，所以将虚线中改为直流电源，且将铁连接原电池负极，这属于外加电源的阴极保护法，离子流向为
，故答案为：
；③外加电源后石墨电极为阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑，
故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；
（2）铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了Fe3+，而后Fe与Fe3+会化合生成Fe2+，反应方程式为2FeCl3+Fe═3FeCl2，
故答案为：2FeCl3+Fe═3FeCl2；
（3）①电镀时，镀层铜作阳极，镀件铁作阴极，所以A是铜，B是铁，阴极上铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，
故答案为：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锌、铁和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，铁作正极被保护，铜、铁和电解质溶液构成原电池时，铁易失电子作负极被腐蚀，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，明确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，难度不大．
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