Question

5．镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛．
（1）镁与稀硫酸反应的离子方程式为Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
（2）铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（3）在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀．其中正极的电极反应式为2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（4）在海洋工程上，通常用铝合金（Al-Zn-Cd）保护海底钢铁设施，其原理如图所示．其中负极发生的电极反应为Al-3e^-=Al³⁺；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝．纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，使金属具有抗腐蚀性能．

Answer 1

分析 （1）Mg与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气；
（2）铝与氧化铁发生铝热反应，生成氧化铝和Fe；
（3）钢铁表面有一层水膜，发生吸氧腐蚀，负极Fe失去电子，正极上氧气得到电子；
（4）保护海底钢铁设施，则海底钢铁应为正极被保护，而铝合金作负极，纯铝易被氧化生成致密的氧化膜．

解答 解：（1）Mg与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，离子反应为Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑，故答案为：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
（2）铝与氧化铁发生铝热反应，生成氧化铝和Fe，该反应为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（3）钢铁表面有一层水膜，发生吸氧腐蚀，负极Fe失去电子，正极上氧气得到电子，正极的电极反应式为2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案为：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（4）保护海底钢铁设施，则海底钢铁应为正极被保护，而铝合金作负极，负极发生的电极反应为Al-3e^-=Al³⁺，在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝．纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，使金属具有抗腐蚀性能，
故答案为：Al-3e^-=Al³⁺；铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，使金属具有抗腐蚀性能．

点评 本题考查金属及化合物的综合应用，为高频考点，把握金属的化学性质、电化学腐蚀及应用等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大，注意氧化铝为致密的结构．