Question

鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，工業(yè)上常采用熱還原法制備鐵。

(1)工業(yè)高爐煉鐵采用焦炭、鐵礦石等于高爐中共熱，并鼓入適量空氣，讓高溫下產(chǎn)生的CO氣體還原鐵礦石制得鐵。這種方法不可避免地混入了非金屬單質(zhì)——碳。純鐵的抗腐蝕能力相當(dāng)強(qiáng)，而鐵碳合金卻易發(fā)生電化腐蝕。

①寫出鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的正極反應(yīng)____________________________________。

②為保護(hù)鋼鐵制品不被腐蝕，可采用的電化學(xué)防護(hù)方法是(答出一種電化學(xué)防護(hù)方法的名稱)____________________________________。

(2)焊接無縫鋼軌時(shí)常采用鋁熱反應(yīng)制備鐵，中學(xué)教材中也有Al和Fe₂O₃的鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

①有人推測，鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中所得熔融物中可能混有Al。若用一個簡單實(shí)驗(yàn)證明含Al，則應(yīng)選用的試劑是____________，能證明含鋁的現(xiàn)象是__________________________。

②若經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)熔融物含鋁，欲將該熔融物完全溶解，下列試劑中最適宜的是____________(填序號)。

A.濃硫酸                                            B.稀硫酸

C.稀HNO₃                                          D.NaOH溶液

③實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低，直到還原成銨根離子()。某同學(xué)取一定量熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過程中無氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中逐滴加入4 mol·L^-1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積(mL) 與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示：

試回答下列問題：

Ⅰ.圖中DE段沉淀的物質(zhì)的量沒有變化，此段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

Ⅱ.通過圖象判斷溶液中的離子結(jié)合OH^-能力最強(qiáng)的是________________，最弱的是________________。

Ⅲ.EF段反應(yīng)的離子方程式是________________，A與B 的差值是________________mol。

Answer 1

(1)①O₂+4e^-+2H₂O4OH^-

②犧牲陽極的陰極保護(hù)法或外加電流的陰極保護(hù)法

(2)①NaOH溶液   有無色氣泡產(chǎn)生

②B

③

Ⅰ.+OH^-NH₃·H₂O

Ⅱ.H⁺   

Ⅲ.Al(OH)₃+OH^-+2H₂O  0.008

解析：(1)①鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)O₂+4e^-+2H₂O4OH^-。

②犧牲陽極的陰極保護(hù)法或外加電源的陰極保護(hù)法。

(2)①可選取NaOH溶液，現(xiàn)象是有無色氣體產(chǎn)生。

②熔融物中有鐵和鉛，要將其完全溶解可選B稀硫酸。

③Ⅰ.DE段沉淀不變化說明有與OH^-反應(yīng)+OH^-NH₃·H₂O。

Ⅱ.結(jié)合OH^-最強(qiáng)的是H⁺，最弱的是。

因?yàn)镺C段是中和H⁺，CD段是形成沉淀，DE段是與生成NH₃·H₂O。

Ⅲ.EF段Al(OH)₃+OH^-［Al(OH)₄］^-(或Al(OH)₃+OH^-+2H₂O)。