Question

鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)．請(qǐng)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：

 

．
（2）下列圖1哪個(gè)裝置可防止鐵棒被腐蝕

 

．

（3）在實(shí)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(qǐng)回答：
①A電極對(duì)應(yīng)的金屬是

 

（寫元素名稱），B電極的電極反應(yīng)式是：

 

．
②若電鍍前鐵、銅兩極的質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧�、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為5.12g，則電鍍時(shí)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(qǐng)簡(jiǎn)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(shí)來回答判斷；
（3）①在鐵件的表面鍍銅時(shí)，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(yīng)以及兩極上金屬質(zhì)量的變化來回答；
③在原電池中，負(fù)極金屬易被腐蝕，正極上的金屬被保護(hù)．

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(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；
 （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(yīng)，且金屬鐵為陰極，發(fā)生電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②若電鍍前鐵、銅兩極的質(zhì)量相同，電鍍后兩極上的電極反應(yīng)：陽極：Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極：Cu²⁺+2e^-=Cu，當(dāng)兩個(gè)電極質(zhì)量差為5.12g時(shí)，設(shè)電子轉(zhuǎn)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(fù)極，加速鐵的腐蝕，但是鍍鋅的鐵鍍層破損后，金屬Zn為負(fù)極，金屬鐵為正極，正極金屬被保護(hù)，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(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生原電池和電解池的工作原理以及金屬的腐蝕和防護(hù)知識(shí)，注意知識(shí)的歸納和整理是解題關(guān)鍵，難度不大．