Question

鐵是生活和生產中用途最為廣泛的金屬．請回答下列有關問題：
（1）鋼鐵在潮濕空氣中發生吸氧腐蝕而生銹，正極的電極反應式為

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
（2）硫酸鐵可作絮凝劑，常用于凈水，其原理是

Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺

（用離子方程式表示）．在使用時發現硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其原因是

在酸性條件下抑制了鐵離子的水解，無法生成氫氧化鐵膠體，不能使廢水中的懸浮物沉降除去

．
（3）氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板的腐蝕劑，其原理是

2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺

（用離子方程式表示）．
（4）下表中對陳述 I、II的正確性及其有無因果關系的判斷都正確的是

B

（填寫字母）．

選項	陳述 I	陳述 II	判斷
A	鐵是地殼中含量最高的金屬元素	鐵是人類最早使用的金屬材料	I對，II對，有
B	常溫下鐵與稀硫酸反應產生氫氣	加熱條件下氫氣能還原氧化鐵生成金屬鐵	I對，II對，無
C	鐵屬于過渡金屬	鐵和鐵的某些化合物可以用作催化劑	I錯，II對，無
D	鐵在空氣中表面易生成致密氧化膜	可以用鐵罐儲運濃硫酸和濃硝酸	I對，II對，有

Answer 1

分析：（1）金屬的吸氧腐蝕中，在正極上是氧氣發生得電子的還原反應；
（2）三價鐵離子在溶液中會水解生成氫氧化鐵，溶液顯示酸性，根據水解平衡移動原理來解釋；
（3）金屬銅具有還原性，鐵離子具有氧化性，二者之間可以發生氧化還原反應；
（4）A、金屬在地殼中的含量最高的是金屬鋁；
B、金屬鐵可以和稀硫酸之間反應，氫氣具有還原性；
C、鐵屬于過渡元素，金屬鐵常常用作催化劑，故C錯誤；
D、金屬鐵常溫下遇到濃硫酸和濃硝酸都會發生鈍化．

解答：解：（1）金屬的吸氧腐蝕中，在正極上是氧氣發生得電子的還原反應，即O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）硫酸鐵中三價鐵離子在溶液中會水解生成氫氧化鐵，發生反應為Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，氫氧化鐵具有凈水作用，可作絮凝劑，常用于凈水，水解后溶液顯示酸性，在酸性條件下會抑制鐵離子的水解，無法生成具有凈水作用的氫氧化鐵膠體，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；在酸性條件下抑制了鐵離子的水解，無法生成氫氧化鐵膠體，不能使廢水中的懸浮物沉降除去；
（3）金屬銅具有還原性，鐵離子具有氧化性，二者之間可以發生氧化還原反應，氯化鐵溶液用作印刷電路銅板的腐蝕劑的原理是：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（4）A、金屬在地殼中的含量最高的是金屬鋁，不是鐵，銅是人類最早使用的金屬材料，故A錯誤；
B、金屬鐵可以和稀硫酸之間反應生成氫氣，氫氣具有還原性，加熱條件下氫氣能還原氧化鐵生成金屬鐵，不存在因果關系，故B正確；
C、鐵屬于過渡元素，常用作催化劑，故C錯誤；
D、鐵在空氣中不會生成致密的氧化膜，金屬鐵常溫下遇到濃硫酸和濃硝酸都會發生鈍化，故D錯誤．
故選B．

點評：本題涉及金屬的吸氧腐蝕、鹽的水解原理、以及金屬鐵的性質知識，可以根據所學知識來回答，難度不大．