Question

鋼鐵工業(yè)是國(guó)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(guó)家損失大量資金。請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過(guò)程中的有關(guān)問(wèn)題。

(1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理如圖所示：

①寫出石墨電極的電極反應(yīng)式__________________________________________；

②將該裝置作簡(jiǎn)單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的裝置，請(qǐng)?jiān)谟覉D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)生產(chǎn)中可用鹽酸來(lái)除鐵銹�，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________。

(3)在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如下：

①A電極對(duì)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5.12 g，則電鍍時(shí)電路中通過(guò)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(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

解析：(1)在中性溶液中鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，將虛線中改為直流電源，這屬于外加電源的陰極保護(hù)法，外加電源后石墨電極為陽(yáng)極，氯離子失電子生成氯氣。(2)鐵銹的主要成分為氧化鐵的水合物，與鹽酸反應(yīng)后生成了Fe3＋，而后Fe與Fe3＋會(huì)化合生成Fe2＋。(3)為在鐵表面鍍銅需將鐵作陰極、銅作陽(yáng)極，當(dāng)析出1 mol銅時(shí)兩電極的質(zhì)量差為64＋64＝128 (g)，轉(zhuǎn)移2 mol電子，當(dāng)質(zhì)量差為5.12 g，電路中通過(guò)的電子為0.08 mol；鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，因?yàn)殄儗悠茐暮�，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕。

答案：(1)①O2＋4e－＋2H2O===4OH－

②如圖所示　③2Cl－－2e－===Cl2↑

(2)2FeCl3＋Fe===3FeCl2

(3)①銅　Cu2＋＋2e－===Cu�、�0.08�、坭F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(其他答案合理也正確)