Question

(12分)铁在地壳中的含量约占 5 ％左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石

（主要成分是Fe₃O₄）、赤铁矿石（主要成分是 Fe₂O₃)等。

    （1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，另一种产物是

可燃性气体，则其反应的化学方程式为                。 该可燃气体在酸性

条件下，可制成燃料电池，写出该气体发生的电极反应式          。

（2）在常温下，铁跟水不起反应。但在潮湿的空气中，铁很容易生锈（铁锈的主要成分是 Fe₂0₃）而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。铁生锈的化学原理如下，请你用离子方程式和化学方程式补充完整。

① 原电池反应：

        负极：2Fe－4e^-=2Fe²⁺、正极：                        ；

② 氢氧化物的形成： Fe^{2 +} + 2OH^－= Fe(OH) ₂↓                     。

      ③ 氢氧化物的分【解析】
2Fe(OH)₃ =Fe₂O₃+3H₂O。

（3）为了防止铁生锈，可在铁制品表面镀上一层铜（如图装置），a为      （填“正极”或“负极”），  

铁制品表面发生的电极反应式 为               。

Answer

（1）3Fe+4H2OFe3O4+4H2 ; H2—2e-=2H+

（2）①O2+4e-+2H2O=4OH- ，② 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 。

（3）正极 ， Cu2++2e-=Cu 。

【解析】

试题分析：（1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，为Fe3O4，另一种产物是可燃性气体，为H2，所以化学方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；酸性条件下，氢气通入燃料电池的负极，电极反应式为：H2—2e-=2H+

（2）①正极O2得电子生成OH‾，电极方程式为：O2+4e-+2H2O=4OH-

②Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3，化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

（3）在铁制品上镀铜，铁制品为阴极，连接电源的负极，所以a为电源的正极；Cu2+在铁制品表面得电子生成Cu，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu。

考点：本题考查原电池原理、电解原理、方程式的书写。