Question

鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見，為此每年國家損失大 量 資金．請回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過程中的有關(guān)問題．

（1）鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理，在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，在中性或堿性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕。

①分別寫出圖1中鐵電極和石墨電極的電極反應(yīng)式：

， 。

②將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的裝置，請?jiān)趫D1虛線框內(nèi)所示

位置作出修改，并用箭頭標(biāo)出導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向。

③寫出修改后石墨電極的電極反應(yīng)式 。

（2）工業(yè)上常用鹽酸除去鐵銹．現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，溶液中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式有 。

（3）在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵制品的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置示意如圖2：

①A電極對應(yīng)的金屬是（寫元素名稱） ，B電極的電極反應(yīng)式是 ，

②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧�、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為5.12g，則電鍍時(shí)電路中通過的電子為 mol 。

③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因 。

 

Answer 1

（1）①Fe-2e- =Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- （2分）

② （2分）③2Cl--2e-=Cl2↑（1分）

（2）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 2FeCl3+Fe=3FeCl2（3分）

（3）①銅 Cu2++2e-═Cu （2分）② 0.08mol（2分）

③鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕（2分）

【解析】

試題分析：（1）①圖1為原電池，Fe作負(fù)極，發(fā)生Fe-2e- =Fe2+石墨作正極，發(fā)生O2+4e-+2H2O=4OH；②利用陰極保護(hù)法，在虛線框內(nèi)添加外電源，使鐵作陰極，電子流動(dòng)方向與電流相反，

③修改后石墨為陽極，氯離子放電，2Cl--2e-=Cl2↑

（2）鐵銹成分為Fe2O3，可與鹽酸反應(yīng)：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，鐵與鹽酸反應(yīng)：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，FeCl3 與Fe反應(yīng)：2FeCl3+Fe=3FeCl2

（3）①鐵制品表面鍍銅，則鐵做陰極銅作陽極，A電極是陽極，應(yīng)為銅，B電極是銅離子的電子還原為銅，反應(yīng)式為Cu2++2e-═Cu；

②二者質(zhì)量差為5.12g，說明有2.56g銅被氧化，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量2.56g/64g/mol×2=0.08mol③鍍銅鐵中鐵比銅活潑，鍍層破換后在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕

考點(diǎn)：考查金屬的腐蝕及防護(hù)所涉及的化學(xué)原理