Question

14．鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)．請回答鋼鐵冶煉、腐蝕、防護(hù)過程中的有關(guān)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(xué)方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）鐵在潮濕的空氣中容易被腐蝕為鐵銹（Fe₂O₃•xH₂O），寫出鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時正極的電極反應(yīng)：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-．
（3）下列哪個裝置可防止鐵棒被腐蝕BD（填字母）．

（4）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，請回答：

①B電極對應(yīng)的金屬是鐵 （寫元素名稱），A電極的電極反應(yīng)式是Cu-2e^-=Cu²⁺．
②若電鍍前兩電極的質(zhì)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?nèi)〕鱿磧簟⒑娓�、稱量，則A、B兩極質(zhì)量相差12.8g．

Answer 1

分析 （1）一氧化碳具有還原性可以還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；
（2）鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；
（3）根據(jù)金屬生銹的條件以及原電池和電解池的工作原理知識來回答判斷；
（4）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電鍍時兩極反應(yīng)為：A電極：Cu-2e^-=Cu²⁺，B電極上：Cu²⁺+2e^-=Cu，根據(jù)電子與銅之間的關(guān)系計算．

解答 解：（1）一氧化碳具有還原性，一氧化碳可以還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
故答案為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，則正極的反應(yīng)式為：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
故答案為：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
（3）B裝置中，金屬鐵做原電池的正極，被保護(hù)，不易生銹，D裝置中，金屬鐵作陰極，被保護(hù)起來，C裝置具備金屬生銹的條件，A裝置中，金屬鐵是原電池的負(fù)極，易被腐蝕，
故答案為：BD；
（4）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(yīng)：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案為：鐵；Cu-2e^-=Cu²⁺；
②電鍍時兩極反應(yīng)為：A電極：Cu-2e^-=Cu²⁺，B電極上：Cu²⁺+2e^-=Cu，若電鍍時電路中通過的電子為0.2mol，則A極上質(zhì)量減少6.4g，B極上質(zhì)量增加6.4g，所以A、B兩極質(zhì)量相差12.8g，
故答案為：12.8．

點(diǎn)評 本題考查了金屬的冶煉、原電池、電解池知識，題目涉及方程式書寫、電極反應(yīng)式書寫、有關(guān)電化學(xué)計算、金屬的腐蝕與防護(hù)等，題目綜合性較強(qiáng)，難度中等，注意把握原電池的工作原理以及金屬的防護(hù)方法．