Question

【題目】《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對(duì)傳統(tǒng)文化的熱愛與堅(jiān)守，也令人體會(huì)到化學(xué)方法在文物保護(hù)中的巨大作用。某博物館修復(fù)出土鐵器的過程如下：

(1)檢測銹蝕產(chǎn)物

主要成分的化學(xué)式
Fe3O4	Fe2O3·H2O	FeO(OH)	FeOCl

鐵器在具有O2、________等環(huán)境中容易被腐蝕。

(2)分析腐蝕原理：一般認(rèn)為，鐵經(jīng)過了如下腐蝕循環(huán)。

①Fe轉(zhuǎn)化為Fe2＋。

②Fe2＋在自然環(huán)境中形成FeO(OH)，該物質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)為________。

③2 mol FeO(OH)和1 mol Fe2＋反應(yīng)形成致密的Fe3O4保護(hù)層，Fe2＋的作用是______(填字母)。

a．氧化劑 b．還原劑 c．既不是氧化劑也不是還原劑

④Fe3O4保護(hù)層被氧化為FeO(OH)，如此往復(fù)腐蝕：(將反應(yīng)補(bǔ)充完全)。

___Fe3O4＋____O2＋____H2O===____FeO(OH)

(3)研究發(fā)現(xiàn)，Cl－對(duì)鐵的腐蝕會(huì)造成嚴(yán)重影響�；瘜W(xué)修復(fù)：脫氯、還原，形成Fe3O4保護(hù)層，方法如下：將鐵器浸沒在盛有0.5 mol·L－1 Na2SO3、0.5 mol·L－1 NaOH溶液的容器中，緩慢加熱至60～90 ℃。一段時(shí)間后，取出器物，用NaOH溶液洗滌至無Cl－。

①檢測洗滌液中Cl－的方法是_________________________________________________。

②脫氯反應(yīng)：FeOCl＋OH－===FeO(OH)＋Cl－。根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，比較FeOCl與FeO(OH)溶解度的大�。�S(FeOCl) _____ S[FeO(OH)]。（填>或<或=）

③Na2SO3還原FeO(OH)形成Fe3O4的離子方程式是(將反應(yīng)補(bǔ)充完全)。

______SO32-＋______FeO(OH)===______SO42-＋______Fe3O4＋______H2O

Answer 1

【答案】H2O(潮濕) ＋3 c 4 1 6 12 取少量洗滌液于試管中，加入稀硝酸和硝酸銀的混合液，若無白色沉淀產(chǎn)生說明無Cl－ > 1 6 1 2 3

【解析】

（1）鐵器在具有O2、H2O（潮濕）等環(huán)境中容易被腐蝕；

（2）②化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0可知FeO(OH)中鐵元素的化合價(jià)為+3；

③反應(yīng)中元素的化合價(jià)均不變化，所以Fe2+的作用是既不是氧化劑也不是還原劑；

④1mol四氧化三鐵中含有1mol亞鐵離子，失去1mol電子，所以根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可配平化學(xué)方程式；

（3）①氯離子可以利用硝酸銀溶液檢驗(yàn)，所以檢測洗滌液中Cl-的方法是取少量洗滌液于試管中，加入稀硝酸和硝酸銀的混合液，若無白色沉淀產(chǎn)生說明無Cl-；

②離子反應(yīng)的本質(zhì)是離子濃度的減小，這說明FeO(OH)更難溶；

③1mol四氧化三鐵中含有1mol亞鐵離子，亞硫酸鈉的氧化產(chǎn)物是硫酸鈉，根據(jù)電子得失守恒、原子守恒以及電荷守恒可以配平方程式。

（1）鐵器在具有O2、H2O（潮濕）等環(huán)境中容易被腐蝕；

（2）②根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0可知FeO(OH)中鐵元素的化合價(jià)為+3；

③反應(yīng)中元素的化合價(jià)均不變化，所以Fe2+的作用是既不是氧化劑也不是還原劑，答案選c；

④1mol四氧化三鐵中含有1mol亞鐵離子，失去1mol電子，所以根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知反應(yīng)的方程式為4Fe3O4+O2+6H2O＝12FeO(OH)；

（3）①氯離子可以利用硝酸銀溶液檢驗(yàn)，所以檢測洗滌液中Cl-的方法是取少量洗滌液于試管中，加入稀硝酸和硝酸銀的混合液，若無白色沉淀產(chǎn)生說明無Cl-；

②離子反應(yīng)的本質(zhì)是離子濃度的減小，這說明FeO(OH)更難溶，因此FeOCl的溶解度大于FeO(OH)的溶解度；

③1mol四氧化三鐵中含有1mol亞鐵離子，亞硫酸鈉的氧化產(chǎn)物是硫酸鈉，根據(jù)電子得失守恒、原子守恒以及電荷守恒可知Na2SO3還原FeO(OH)形成Fe3O4的離子方程式是SO32-+6FeO(OH)＝SO42-+2Fe3O4+3H2O。