Question

【題目】文物是人類寶貴的歷史文化遺產(chǎn)，我國文物資源豐富，但保存完好的鐵器比青銅器少得多，研究鐵質(zhì)文物的保護(hù)意義重大。

（1）鐵刃銅鉞中，鐵質(zhì)部分比銅質(zhì)部分銹蝕嚴(yán)重，其主要原因是________。

（2）已知：

�。�鐵質(zhì)文物在潮濕的土壤中主要發(fā)生吸氧腐蝕，表面生成疏松的FeOOH；

ⅱ．鐵質(zhì)文物在干燥的土壤中表面會(huì)生成致密的Fe2O3，過程如下。

①寫出ⅰ中，O2參與反應(yīng)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式：________、________。

②若ⅱ中每一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化的鐵元素質(zhì)量相等，則三步反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)之比為________。

③結(jié)合已知信息分析，鐵質(zhì)文物在潮濕的土壤中比在干燥的土壤中銹蝕嚴(yán)重的主要原因是________。

（3）（資料1）Cl–體積小穿透能力強(qiáng)，可將致密氧化膜轉(zhuǎn)化成易溶解的氯化物而促進(jìn)鐵質(zhì)文物繼續(xù)銹蝕。

（資料2）Cl–、Br–、I–促進(jìn)鐵器皿繼續(xù)銹蝕的能力逐漸減弱。

①寫出鐵質(zhì)文物表面的致密氧化膜被氯化鈉破壞的化學(xué)方程式________。

②結(jié)合元素周期律解釋“資料2”的原因是________。

（4）從潮濕土壤出土或海底打撈的鐵質(zhì)文物必須進(jìn)行脫氯處理：用稀NaOH溶液反復(fù)浸泡使Cl-滲出后，取最后一次浸泡液加入試劑 ________（填化學(xué)式）檢驗(yàn)脫氯處理是否達(dá)標(biāo)。

（5）經(jīng)脫氯、干燥處理后的鐵質(zhì)文物再“覆蓋”一層透明的高分子膜可以有效防止其在空氣中銹蝕。下圖為其中一種高分子膜的片段：

該高分子的單體是__________。

Answer 1

【答案】鐵比銅活潑 O2＋4e－＋2H2O = 4OH－ 4Fe（OH）2＋O2 = 4FeOOH＋2H2O 6：2：1 鐵質(zhì)文物在潮濕環(huán)境中表面生成疏松的FeOOH，水、氧氣能通過孔隙使鐵繼續(xù)發(fā)生吸氧銹蝕；在干燥空氣中形成致密的Fe2O3，隔絕了鐵與水和氧氣的接觸，阻礙銹蝕 Fe2O3＋6NaCl＋3H2O = 6NaOH＋2FeCl3 （Fe2O3 + H2O = 2FeOOH） 氯、溴、碘同主族，形成的陰離子隨電子層數(shù)增加半徑增大（或體積增大），穿透能力減弱 HNO3和AgNO3

【解析】

鐵比銅活潑，所以保存完好的鐵器比青銅器少得多，金屬一般發(fā)生吸氧腐蝕。

（1）因?yàn)殍F比銅活潑，所以鐵刃銅鉞中，鐵質(zhì)部分比銅質(zhì)部分銹蝕嚴(yán)重。

（2）①鐵質(zhì)文物在潮濕的土壤中主要發(fā)生吸氧腐蝕，O2在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O = 4OH－，負(fù)極鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氧氣與氫氧化亞鐵反應(yīng)生成疏松的FeOOH，化學(xué)方程式為4Fe（OH）2＋O2 = 4FeOOH＋2H2O。

②過程Ⅰ中鐵由0價(jià)變?yōu)?/span>+2價(jià)，1molFe轉(zhuǎn)移電子2mol,過程Ⅱ鐵由+2價(jià)變?yōu)楸碚?/span>+價(jià)，1molFeO轉(zhuǎn)移mol電子，過程Ⅲ鐵由表征+價(jià)變?yōu)?/span>+3價(jià)，1molFe3O4轉(zhuǎn)移mol電子，若ⅱ中每一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化的鐵元素質(zhì)量相等，則三步反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)之比為2：：= 6：2：1。

③鐵質(zhì)文物在潮濕環(huán)境中表面生成疏松的FeOOH，水、氧氣能通過孔隙使鐵繼續(xù)發(fā)生吸氧銹蝕；在干燥空氣中形成致密的Fe2O3，隔絕了鐵與水和氧氣的接觸，阻礙銹蝕，所以鐵質(zhì)文物在潮濕的土壤中比在干燥的土壤中銹蝕嚴(yán)重。

（3）①鐵質(zhì)文物表面的致密氧化膜為Fe2O3，根據(jù)題意Fe2O3與氯化鈉反應(yīng)生成氯化鐵，根據(jù)元素守恒，反應(yīng)物還應(yīng)有水，生成物還應(yīng)有氫氧化鈉，化學(xué)方程式為Fe2O3＋6NaCl＋3H2O = 6NaOH＋2FeCl3。

②氯、溴、碘同主族，形成的陰離子隨電子層數(shù)增加半徑增大（或體積增大），穿透能力減弱，導(dǎo)致Cl–、Br–、I–促進(jìn)鐵器皿繼續(xù)銹蝕的能力逐漸減弱。

（4）用稀NaOH溶液反復(fù)浸泡對(duì)文物進(jìn)行脫氯處理，脫氯過程中Cl-滲出后，要檢驗(yàn)脫氯處理是否達(dá)標(biāo)，只需檢取最后一次浸泡液中是否含有Cl-即可，檢驗(yàn)Cl-需要的試劑為HNO3和AgNO3。

（5）根據(jù)高分子膜的片段可知，該高分子的鏈節(jié)為，是由通過加聚反應(yīng)生成的，故該高分子的單體是。