(3)Na2FeO2 + Na2Fe2O4 +2H2O Fe3O4 + 4NaOH 【查看更多】

 

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對金屬表面進行處理，形成一層致密的氧化物保護膜，是非常有效的一種金屬防腐技術(shù)．
Ⅰ．鋼鐵“發(fā)藍”是在鋼鐵表面形成一層致密的Fe3O4薄膜的技術(shù)．其中一種方法是將鋼鐵制品浸到NaNO2和濃NaOH的混合溶液中加熱到130℃．其過程可以用如下化學(xué)方程式表示：
①3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑
②6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH
③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH
則反應(yīng)②中的氧化劑是
NaNO2
NaNO2
（填化學(xué)式）．
Ⅱ．鋁的陽極氧化，也是一種常用的金屬表面處理技術(shù)，它能使鋁的表面生成一層特別致密的氧化膜，該氧化膜不溶于稀硫酸．某化學(xué)研究小組在實驗室中按下列步驟模擬該生產(chǎn)過程．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?BR>（1）配制實驗用的溶液．要配制500mL密度為1.2g?cm-3的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的NaOH溶液，需要稱取
96
96
g NaOH固體．
（2）把鋁片浸入熱的16% NaOH溶液中約半分鐘左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水沖洗．寫出除去氧化膜有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：
Al2O3+2OH-═2AlO-2+H2O
Al2O3+2OH-═2AlO-2+H2O
．
（3）如圖，組裝好儀器，接通開關(guān)K，通電約25min．在陽極生成氧化鋁，陰極產(chǎn)生氣體．寫出該過程中的電極反應(yīng)式：陽極：
2Al+3H2O-6e-→Al2O3+6H+
2Al+3H2O-6e-→Al2O3+6H+
；陰極：
6H++6e-→3H2↑
6H++6e-→3H2↑
．

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I．設(shè)反應(yīng)①Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）的平衡常數(shù)為K1．反應(yīng)  ②Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）的平衡常數(shù)為K2，在不同溫度下，K1、K2的值如下：
T（K） K1 K2
973 1.47 2.36
1173 2.15 1.67
（1）現(xiàn)有反應(yīng)③CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g），這是一個
 
（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)，要使平衡③向右移動，可采取的措施有
 
（填序號）．
A．縮小反應(yīng)容器容積  B．?dāng)U大反應(yīng)容器容積    C．降低溫度
D．升高溫度    E．使用合適的催化劑    F．設(shè)法減少CO的量
（2）若反應(yīng)Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）在溫度T1下進行；Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）在溫度T2下進行，已知T1＞T2，且c（CO2）＞c（H2O）（其他條件均相同），則兩者的反應(yīng)速率
 
 （填序號）．
A．前者大    B．后者大    C．一樣大  D．無法判斷
II．（1）鋼鐵的表面發(fā)藍、發(fā)黑處理是常用的防腐方法．請配平主要反應(yīng)的方程式：
 
Na2FeO2+
 
NaNO2+
 
H2O═
 
NaFeO2+
 
NH3↑+
 
NaOH
（2）鋼鐵經(jīng)冷、濃HNO3處理后“鈍化”能達到防腐目的，不同濃度的HNO3與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物很復(fù)雜，其分布曲線如下圖．
精英家教網(wǎng)
①圖示可知，分析HNO3與鐵反應(yīng)的規(guī)律是
 
．
②工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進行鐵表面處理，其可能的原因是
 
．
（3）金屬（M）的腐蝕是因為發(fā)生反應(yīng)：M-ne-→Mn+，除了上述表面處理的方法外，下列方法也能起到防腐作用的是
 
 （填字母編號）
A．在鐵中摻入鉻等金屬制成不銹鋼  B．在鐵制品表面鍍鋅
C．提高鐵中含碳量，制成生鐵       D．將水庫鐵閘門與直流電源的負(fù)極相連．

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工業(yè)上常用強的氧化劑處理鋼件，使其表面形成致密、光滑的四氧化三鐵氧化膜，以增強鋼鐵的抗腐蝕能力，這種處理叫做“發(fā)藍”或“發(fā)黑”． 其過程主要有：去污、酸洗、氧化處理、皂化、熱水煮沸、檢查等步驟．鋼件表面氧化過程可分為三個階段：①Fe→Na2FeO2；②Na2FeO2→Na2Fe2O4；③Na2FeO2+Na2Fe2O4→Fe3O4．請回答以下問題：
（1）酸洗時常用稀硫酸除去表面的鐵銹，寫出除銹時的離子方程式
 
．
（2）將鋼件浸入130℃以上含有NaNO2和NaOH溶液中，逸出一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，片刻后鐵片表面變黑．請寫出該氣體的電子式
 
，氧化處理時第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
．
（3）在發(fā)黑的過程中可能會形成有害的氧化鐵紅色膠狀物Fe2O3?H2O，其原因可能是
 
．鋼件能否長時間耐腐蝕是衡量“發(fā)黑”效果的重要指標(biāo)，請設(shè)計檢驗鋼件表面處理效果的實驗方案
 
．
（4）氧化處理中產(chǎn)生大量含NO2-和OH-?的廢水，某同學(xué)設(shè)計以下方案處理廢水：
操作1：調(diào)節(jié)溶液pH接近中性
操作2：加入適量的氯化銨溶液并加熱至沸，產(chǎn)生大量氣體，該氣體為大氣的主要成分
①操作1和操作2的順序能否對調(diào)？請說明理由
 
．
②為減輕處理后的產(chǎn)物對環(huán)境造成二次污染，下列適合處理含NO2-廢水的物質(zhì)是
 
．
A．O3B．KIC．K2Cr2O7D．NaClO
③經(jīng)處理后，水中NO2-濃度降為5.0×10-4mol?L-1，取該溶液1mL于試管中，滴加2滴（約0.1mL）2.0mol?L-1的AgNO3溶液，通過計算判斷能否產(chǎn)生沉淀
 
．[已知KSP（AgNO2）=5.8×10-4，不考慮其他離子的反應(yīng)]．

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鋼鐵“發(fā)藍”的過程可以用如下化學(xué)方程式表示．下列說法正確的是
①3Fe+NaNO2+5NaOH═3Na2FeO2+H2O+NH3↑
②[x]Na2FeO2+[y]NaNO2+[z]H2O═[m]Na2Fe2O4+[n]NH3↑+[k]NaOH
③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O═Fe3O4+4NaOH（　�。�

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某研究小組對鐵生銹進行研究：
（1）經(jīng)過較長時間后，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：圖1中的鐵釘最容易生銹的是
A
A
（填字母），鐵銹的主要成分是
Fe2O3（或Fe2O3?xH2O）
Fe2O3（或Fe2O3?xH2O）
．
（2）根據(jù)實驗條件判斷，在鐵釘?shù)匿P蝕過程中，正極的電極反應(yīng)為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
．
（3）鐵生銹的外部條件是
潮濕的空氣（或氧氣與水）
潮濕的空氣（或氧氣與水）
；在此條件下，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕轉(zhuǎn)化為Fe（OH）2的電池反應(yīng)方程式為
2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2
2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2
．
（4）若為了防止鐵釘生銹，該小組同學(xué)想在鐵釘表面鍍上一層金屬，該金屬最好是
C
C
．
A．錫         B．銅         C．鋅
（5）鋼鐵容易腐蝕，工業(yè)生產(chǎn)中常需對鋼鐵進行“發(fā)藍”處理，以有效避免或減緩鋼鐵的腐蝕．所謂“發(fā)藍”，就是在鋼鐵零件等進行氧化處理，使其表面形成一層致密的藍黑色氧化膜．發(fā)藍處理過程可表示如圖2所示：
①步驟Ⅲ用除銹液（15%的硫酸溶液）浸泡鐵件的目的在于除去鐵表面的鐵銹，該步反應(yīng)的離子方程式為
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
．
②為檢驗經(jīng)過步驟Ⅳ處理的鐵件是否合格，常往成品表面滴上5%的硫酸銅溶液，如果成品不合格（即鐵件表面有微小松孔，未形成致密的氧化膜），一段時間將觀察到的現(xiàn)象為
鐵制品表面有紅色固體析出
鐵制品表面有紅色固體析出
．
③除銹后的鐵件在發(fā)藍液（NaNO2、NaNO3及NaOH組成的混合液）中浸泡（步驟IV），發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)：
反應(yīng)一：
3
3
Fe+
1
1
NaNO2+
5
5
NaOH-
3
3
Na2FeO2+
1
1
H2O+
1
1
NH3↑
反應(yīng)二：8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O=4Na2Fe2O4+3NH3↑
反應(yīng)三：Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH
配平“反應(yīng)一”的化學(xué)方程式（將系數(shù)直接填在橫線上）．若要循環(huán)使用發(fā)藍液，從理論角度分析，需要往使用過的發(fā)藍液中
A
A
．
A．只需加入NaNO2
B．只需加入NaNO2和NaNO3
C．需要加入NaNO2、NaNO3和NaOH
D．不需加入任何物質(zhì)而直接使用．

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同步練習(xí)冊答案