Question

(10分)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，除去铁锈的化学反应的离子方程式为：________________________。

（2）利用右图装置，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）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， 转移的电子数为       N_A。铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，如果铁件部分未镀上铜，或镀层破损，镀铜铁比镀锌铁反而更易被腐蚀，请简要说明原因：___________________。

Answer

（1）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (2分)

（2）①N（2分）②牺牲阳极的阴极保护法（2分）

（3）0.1 (2分) （4）在潮湿的环境中形成原电池（2分）

【解析】

试题分析：（1）铁锈与盐酸发生反应，产生氯化铁和水，反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；（2） ①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于N处，构成电解池，Fe为阴极，在阴极上发生还原反应，Fe被保护，②若X为锌，开关K置于M处，构成了原电池。由于金属活动性Zn>Fe，所以Zn作原电池的负极，Fe为正极，负极上Zn失去电子变为Zn2+，Fe上得到电子，发生还原反应，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法；（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，为金属Cu的精炼，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，n(Cu)=3.2g÷64g/mol=0.05mol，由于Cu是+2价的金属，所以n(e-)=0.05mol×2=0.1mol，故转移的电子数为0.1NA。铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，如果铁件部分未镀上铜，或镀层破损，镀铜铁比镀锌铁反而更易被腐蚀，原因是在潮湿的环境中形成原电池，由于金属活动性Fe>Cu，Fe为原电池的负极，因此腐蚀严重。

考点：考查离子方程式的书写、原电池、电解池反应原理在金属的腐蚀与保护的作用的知识。