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）下列圖1哪個裝置可防止鐵棒被腐蝕

 

．

（3）在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．
裝置示意圖如2：請回答：
①A電極對應的金屬是

 

（寫元素名稱），B電極的電極反應式是：

 

．
②若電鍍前鐵、銅兩極的質量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧�、烘干、稱量，二者質量差為5.12g，則電鍍時電路中通過的電子為

 

mol．
③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因

 

．

Answer 1

分析：（1）工業(yè)上采用熱還原法來制取金屬鐵；
（2）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；
（3）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金屬質量的變化來回答；
③在原電池中，負極金屬易被腐蝕，正極上的金屬被保護．

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）B裝置中，金屬鐵做原電池的正極，被保護，不易生銹，D裝置中，金屬鐵作陰極，被保護起來，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極，易被腐蝕，故答案為：BD；
 （3）①在鐵件的表面鍍銅，金屬銅必須是陽極材料，發(fā)生電極本身失電子的氧化反應，且金屬鐵為陰極，發(fā)生電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
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，當兩個電極質量差為5.12g時，設電子轉移量是n，則0.5n×2×64g/mol=5.12g，解得n=0.08mol，故答案為：0.08；
③鍍銅鐵中由于鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕，但是鍍鋅的鐵鍍層破損后，金屬Zn為負極，金屬鐵為正極，正極金屬被保護，故答案為：鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕．

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，注意知識的歸納和整理是解題關鍵，難度不大．