Question

鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛．
（1）鎂與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為

 

；
（2）鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（3）在潮濕的空氣里，鋼鐵表面有一層水膜，很容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕．其中正極的電極反應(yīng)式為

 

；
（4）鋁在空氣中具有很好的抗腐蝕性能，鋁制品在日常生活中被廣泛應(yīng)用．在海洋工程上，通常用鋁合金（Al-Zn-Cd）保護海底鋼鐵設(shè)施，其原理如圖所示：

其中負極發(fā)生的電極反應(yīng)為

 

；在實際應(yīng)用中，用鋁合金而不選用純鋁．純鋁不能很好地起到保護作用，其原因是

 

．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）鎂為活潑金屬，與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣；
（2）鋁熱反應(yīng)是指在高溫條件下，鋁粉把某些金屬氧化物中的金屬置換出來的反應(yīng)．化合物中對應(yīng)的金屬的活潑性比鋁弱，鋁和氧化鐵反應(yīng)生成氧化鋁和鐵；
（3）中性或弱酸性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（4）在鋁合金（Al-Zn-Cd）保護海底鋼鐵設(shè)施中，鋁較鐵活潑，應(yīng)為原電池的負極，被氧化生成Al³⁺，鋁易與氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成氧化鋁，起不到保護海底鋼鐵設(shè)施作用，所以用鋁合金；

解答：解：（1）鎂和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，鎂單質(zhì)寫化學(xué)式，硫酸鎂為易溶于水易電離的鹽拆寫，所以該反應(yīng)的離子方程式為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑，
故答案為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
（2）鋁的金屬活動性強于鐵，鋁和氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成鐵和氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃ ，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃ ；
（3）鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，
電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，
故答案為：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
（4）在鋁合金（Al-Zn-Cd）保護海底鋼鐵設(shè)施中，鋁較鐵活潑，應(yīng)為原電池的負極，被氧化生成Al³⁺，電極方程式為Al-3e^-=Al³⁺，因為鋁在常溫下與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鋁的表面生成了一層致密的氧化鋁薄膜從而阻止了內(nèi)部的鋁進一步氧化，在海洋工程上，通常用鋁合金（Al-Zn-Cd）保護海底鋼鐵設(shè)施，鋁需腐蝕，用純鋁不能腐蝕，起不到保護海底鋼鐵設(shè)施作用，所以用鋁合金而不選用純鋁，
故答案為：Al-3e^-=Al³⁺；鋁表面易被氧化，生成一層致密而堅固的氧化物薄膜，阻止金屬繼續(xù)氧化，使金屬具有抗腐蝕性能；

點評：本題綜合考查鎂、鋁、鐵知識，注意化學(xué)用語方程式的書寫，注意把握電化學(xué)反應(yīng)原理，（4）電化學(xué)與合金，該類題為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好的科學(xué)素養(yǎng)，題目難度中等．