Question

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

高溫  .

2Fe+3CO₂

．
（2）鐵是一種重要的催化劑，請寫出鐵在有機反應(yīng)中做催化劑的化學(xué)方程式：

C₆H₆+Br₂

Fe

C₆H₅Br+HBr

．
（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(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式

2FeCl₃+Fe═3FeCl₂

．
（4）下列哪個裝置可防止鐵棒被腐蝕

BD

．
（5）在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置示意圖如下：

請回答：
①A電極對應(yīng)的金屬是

銅

（寫元素名稱），B電極的電極反應(yīng)式是

Cu²⁺+2e^-═Cu

．
②若電鍍前鐵．銅兩片金屬質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧簦�烘干．稱量，二者質(zhì)量差為5.12g，則電鍍時電路中通過的電子為

0.08

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

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(fù)極，加速鐵的腐蝕

．

Answer 1

分析：（1）高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；
（2）溴和苯發(fā)生取代反應(yīng)時鐵作催化劑；
（3）鐵銹的成分是Fe₂O₃?xH₂O，能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，鐵和氯化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵；
（4）作原電池正極或作電解池陰極的鐵被保護(hù)；
（5）①電鍍時，鍍層作陽極，鍍件作陰極；
②電鍍時，陽極上金屬失電子導(dǎo)致金屬質(zhì)量減少，陰極上析出金屬，導(dǎo)致質(zhì)量增加，電鍍后兩極質(zhì)量差的一半為陰極上析出的銅質(zhì)量，根據(jù)析出銅質(zhì)量和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算；
③作原電池負(fù)極的金屬易被腐蝕．

解答：解：（1）高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂ ，
故答案為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂ ；
（2）苯和液溴在鐵作催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯，反應(yīng)方程式為：C₆H₆+Br₂

Fe

C₆H₅Br+HBr，
故答案為：C₆H₆+Br₂

Fe

C₆H₅Br+HBr；
（3）鐵銹的成分是Fe₂O₃?xH₂O，能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，氯化鐵具有氧化性，能和鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵，
反應(yīng)方程式為2FeCl₃+Fe═3FeCl₂，
故答案為：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂；
（4）作原電池正極或作電解池陰極的鐵被保護(hù)，
A．該裝置能構(gòu)成原電池，但鐵作負(fù)極，加速被腐蝕，故A錯誤；
B．該裝置能構(gòu)成原電池，鐵作正極而被保護(hù)，故B正確；
C．鐵和水接觸不能被保護(hù)，故C錯誤；
D．該裝置是電解池，鐵作陰極而被保護(hù)，故D正確；
故選：B D；
（5）①在鐵上鍍銅時，銅作陽極連接原電池正極，鐵作陰極連接原電池負(fù)極，所以A為銅，B為鐵，鐵電極上銅離子得電子生成銅單質(zhì)，
電極反應(yīng)式為 Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案為：銅；Cu²⁺+2e^-═Cu；
②電鍍時，陽極上金屬失電子導(dǎo)致金屬質(zhì)量減少，陰極上析出金屬，導(dǎo)致質(zhì)量增加，電鍍后兩極質(zhì)量差的一半為陰極上析出的銅質(zhì)量，
所以陰極上析出銅的質(zhì)量=5.12g×

1

2

=2.56g，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

2.56g

64g/mol

×2=0.08 mol，
故答案為：0.08；
③銅、鐵和電解質(zhì)溶液構(gòu)成的原電池中，鐵作負(fù)極而加速被腐蝕，鐵、鋅和電解質(zhì)溶液構(gòu)成的原電池中，鐵作正極被保護(hù)，所以鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，
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(fù)極，加速鐵的腐蝕．

點評：本題以鐵為載體考查了金屬的冶煉、原電池和電解池原理等知識點，根據(jù)電鍍原理、金屬的腐蝕與防護(hù)來分析解答即可，易錯題是（5）②，很多同學(xué)往往認(rèn)為兩極的質(zhì)量差全部為陰極析出的銅而導(dǎo)致錯誤，為易錯點．