Question

鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎．請回答鋼鐵冶煉、腐蝕、防護過程中的有關問題．
（1）工業(yè)用熱還原法煉鐵，寫出由CO還原赤鐵礦（主要成分為Fe₂O₃）的化學方程式：

 

．
（2）鐵在潮濕的空氣中容易被腐蝕為鐵銹（Fe₂O₃?x H₂O），寫出鐵發(fā)生電化學腐蝕時負極的電極反應：

 

．
（3）生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹．現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化學反應的離子方程式

 

．
（4）下列各個裝置中鐵棒被腐蝕由難到易的順序是

 

（填字母）．

（5）在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置如圖1所示請回答：

①B電極對應的金屬是

 

（寫元素名稱），A電極的電極反應式是

 

    
②若電鍍前鐵．銅兩電極的質量相同，電鍍完成后，若電鍍時電路中通過的電子為0.2mol，將它們取出洗凈、烘干、稱量，則A、B兩極質量相差

 

 g．
（6）某同學為了探究鐵銹（Fe₂O₃?nH₂O）的組成，將實驗產(chǎn)生的鐵銹刮下來，稱取1.96g這種鐵銹，按如圖2所示裝置進行實驗．
①充分反應后，稱得B裝置的質量增加0.36g，C裝置的質量增加1.32g，則根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，推斷鐵銹的化學式中n值為

 

．
②為了保證實驗安全，實驗開始時應先點燃

 

（填“A”或“E”）處的酒精燈．

Answer 1

考點：金屬的電化學腐蝕與防護,金屬冶煉的一般原理

專題：電化學專題

分析：（1）工業(yè)上采用熱還原法來制取金屬鐵；
（2）鐵發(fā)生電化學腐蝕時，作負極失電子；
（3）氧化鐵可以和鹽酸之間反應生成氯化鐵和水，金屬鐵可以和氯化鐵之間反應得到氯化亞鐵；
（4）一種金屬的腐蝕由快到慢的順序是：電解池的陽極＞原電池的負極＞原電池正極＞電解池陰極，據(jù)此分析解答；
（5）①在鐵件的表面鍍銅時，金屬銅必須是陽極材料，金屬鐵為陰極，根據(jù)電解池的工作原理來回答；
②根據(jù)電極反應以及兩極上得失電子守恒來計算金屬質量的變化；
（6）①結合方程式，根據(jù)固體減少的質量與濃硫酸增重的質量列關系式計算n值；
②實驗前要先排盡裝置中空氣．

解答： 解：（1）工業(yè)上采用一氧化碳還原氧化鐵的熱還原法來制取金屬鐵，即3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂，
故答案為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2）鐵發(fā)生電化學腐蝕時，作負極失電子，其電極反應式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（3）氧化鐵可以和鹽酸之間反應生成氯化鐵和水，當鐵銹除凈后，金屬鐵可以和氯化鐵之間反應得到氯化亞鐵，即2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，其離子方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（4）A．該裝置中鐵作負極，鐵易失去電子而易被腐蝕；
B．該裝置中鐵作正極，鐵電極上易得電子而被保護；
C．鐵不發(fā)生電化學腐蝕；
D．鐵作電解池的陰極而被保護；
同一種金屬的腐蝕由快到慢的順序是：電解池的陽極＞原電池的負極＞原電池正極＞電解池陰極，所以鐵棒被腐蝕由難到易的順序是D、B、C、A，
故答案為：D、B、C、A；
（5）①在鐵件的表面鍍銅，金屬銅必須是陽極材料，金屬鐵為陰極，則B為鐵，A為Cu失電子生成銅離子，其發(fā)生的電極反應：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案為：鐵；Cu-2e^-=Cu²⁺；
②若電鍍前鐵、銅兩極的質量相同，電鍍后兩極上的電極反應：陽極：Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極：Cu²⁺+2e^-=Cu，若電鍍時電路中通過的電子為0.2mol，則陽極電極減少的質量為0.1mol×64g/mol=6.4g，陰極質量增大為6.4g，所以兩個電極質量差為12.8g；
故答案為：12.8；
（3）①由題意知，固體質量減少的量為水和氧的量，無水氯化鈣吸收的量為水，堿石灰吸收的是二氧化碳，反應方程式為：
Fe₂O₃?nH₂O+3CO

加熱  .

2Fe+3CO₂ +nH₂O
160+18n                3×44
1.96g                  1.32g
所以1.96g×3×44=（160+18n）g×1.32g
解得n=2，
故答案為：2；
②實驗前要先排盡裝置中空氣，防止空氣中的氧氣與CO反應，所以先點燃E處的酒精燈；
故答案為：E．

點評：本題考查學生原電池和電解池的工作原理以及金屬的腐蝕和防護知識、物質結晶水含量的測定等，題目涉及的知識點較多，題目難度中等，明確原電池原理和電解池原理是解答該題的關鍵，注意知識的歸納和整理．