Question

11．钢铁工业是国家工业的基础．请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题．
（1）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．
（2）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀．装置示意图如下：
请回答：
①A电极对应的金属是铜（写元素名称），
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0.08mol．
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．

Answer 1

分析 （1）铁锈的成分是Fe₂O₃•xH₂O，能和盐酸反应生成氯化铁和水，铁和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁；
（2）①电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极；
②电镀时，阳极上金属失电子导致金属质量减少，阴极上析出金属，导致质量增加，电镀后两极质量差的一半为阴极上析出的铜质量，根据析出铜质量和转移电子之间的关系式计算；
③作原电池负极的金属易被腐蚀．

解答 解：（1）铁锈的成分是Fe₂O₃•xH₂O，能和盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁具有氧化性，能和铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁，反应方程式为2FeCl₃+Fe═3FeCl₂，
故答案为：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂；
（2）①在铁上镀铜时，铜作阳极连接原电池正极，铁作阴极连接原电池负极，所以A为铜，B为铁，故答案为：铜；
②电镀时，阳极上金属失电子导致金属质量减少，阴极上析出金属，导致质量增加，电镀后两极质量差的一半为阴极上析出的铜质量，所以阴极上析出铜的质量=5.12g×$\frac{1}{2}$=2.56g，转移电子的物质的量=$\frac{2.56g}{64g/mol}$=0.08 mol，
故答案为：0.08；
③铜、铁和电解质溶液构成的原电池中，铁作负极而加速被腐蚀，铁、锌和电解质溶液构成的原电池中，铁作正极被保护，所以镀层破损后，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 本题以铁为载体考查了原电池和电解池原理等知识点，根据电镀原理、金属的腐蚀与防护来分析解答即可，易错题是（2）②，很多同学往往认为两极的质量差全部为阴极析出的铜而导致错误，为易错点．