Question

5．鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛．
（1）鎂與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
（2）鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（3）在潮濕的空氣里，鋼鐵表面有一層水膜，很容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕．其中正極的電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（4）在海洋工程上，通常用鋁合金（Al-Zn-Cd）保護海底鋼鐵設(shè)施，其原理如圖所示．其中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Al-3e^-=Al³⁺；在實際應(yīng)用中，用鋁合金而不選用純鋁．純鋁不能很好地起到保護作用，其原因是鋁表面易被氧化，生成一層致密而堅固的氧化物薄膜，阻止金屬繼續(xù)氧化，使金屬具有抗腐蝕性能．

Answer 1

分析 （1）Mg與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣；
（2）鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成氧化鋁和Fe；
（3）鋼鐵表面有一層水膜，發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極Fe失去電子，正極上氧氣得到電子；
（4）保護海底鋼鐵設(shè)施，則海底鋼鐵應(yīng)為正極被保護，而鋁合金作負(fù)極，純鋁易被氧化生成致密的氧化膜．

解答 解：（1）Mg與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，離子反應(yīng)為Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑，故答案為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
（2）鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成氧化鋁和Fe，該反應(yīng)為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（3）鋼鐵表面有一層水膜，發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極Fe失去電子，正極上氧氣得到電子，正極的電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（4）保護海底鋼鐵設(shè)施，則海底鋼鐵應(yīng)為正極被保護，而鋁合金作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Al-3e^-=Al³⁺，在實際應(yīng)用中，用鋁合金而不選用純鋁．純鋁不能很好地起到保護作用，其原因是鋁表面易被氧化，生成一層致密而堅固的氧化物薄膜，阻止金屬繼續(xù)氧化，使金屬具有抗腐蝕性能，
故答案為：Al-3e^-=Al³⁺；鋁表面易被氧化，生成一層致密而堅固的氧化物薄膜，阻止金屬繼續(xù)氧化，使金屬具有抗腐蝕性能．

點評 本題考查金屬及化合物的綜合應(yīng)用，為高頻考點，把握金屬的化學(xué)性質(zhì)、電化學(xué)腐蝕及應(yīng)用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大，注意氧化鋁為致密的結(jié)構(gòu)．