Question

鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業生產中用途廣泛。

（1）鎂與稀硫酸反應的離子方程式為_____________________________________________。

（2）鋁與氧化鐵發生鋁熱反應的化學方程式為_____________________________________。

（3）在潮濕的空氣里，鋼鐵表面有一層水膜，很容易發生電化學腐蝕，其中正極的電極反應為_____________________________________________________________________。

（4）在海洋工程上，通常用鋁合金（AlZnCd）保護海底鋼鐵設施，其原理如下圖所示：

其中負極發生的電極反應為______________________________________________________；

在實際應用中，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______。

（5）將11.9 gMg-Al-Fe組成的合金溶于足量NaOH溶液中，合金質量減少2.7 g。另取等質量的合金溶于過量的稀硝酸中，生成6.72 L(標準狀況)NO，向反應后的溶液中加入適量的NaOH溶液恰好使Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺完全轉化為沉淀，則沉淀的質量為____________ g。

Answer 1

（1）Mg+2H⁺====Mg²⁺+H₂↑

（2）2Al+Fe₂O₃Al₂O₃+2Fe

（3）2H₂O+O₂+4e^-====4OH^-

（4）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，阻止金屬繼續氧化，使金屬具有抗腐蝕性能

（5）27.2

解析：

（3）中，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面發生的電化學腐蝕為吸氧腐蝕，其正極反應式為2H₂O+O₂+4e^-====4OH^-。（5）中，Mg、Fe不溶于NaOH溶液，故合金減少的質量為合金中Al的質量，即n（Al）=0.1 mol。設合金中Mg為x mol，Fe為y mol，有24x+56y=11.9-2.7①,合金溶于過量稀硝酸中由電子得失守恒有2x+0.1×3 mol+y·3=×3 mol②,聯立①②則有x=0.15 mol,y=0.1 mol。沉淀為Mg（OH）₂、Al(OH)₃、Fe（OH）₃質量之和，則其質量=11.9+(0.15×2+0.1×3+0.1×3)×17=27.2 g。