Question

铁是生活和生产中用途最为广泛的金属．请回答下列有关问题：
（1）钢铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀而生锈，正极的电极反应式为

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
（2）硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是

Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺

（用离子方程式表示）．在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是

在酸性条件下抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体，不能使废水中的悬浮物沉降除去

．
（3）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂，其原理是

2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺

（用离子方程式表示）．
（4）下表中对陈述 I、II的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是

B

（填写字母）．

选项	陈述 I	陈述 II	判断
A	铁是地壳中含量最高的金属元素	铁是人类最早使用的金属材料	I对，II对，有
B	常温下铁与稀硫酸反应产生氢气	加热条件下氢气能还原氧化铁生成金属铁	I对，II对，无
C	铁属于过渡金属	铁和铁的某些化合物可以用作催化剂	I错，II对，无
D	铁在空气中表面易生成致密氧化膜	可以用铁罐储运浓硫酸和浓硝酸	I对，II对，有

Answer 1

分析：（1）金属的吸氧腐蚀中，在正极上是氧气发生得电子的还原反应；
（2）三价铁离子在溶液中会水解生成氢氧化铁，溶液显示酸性，根据水解平衡移动原理来解释；
（3）金属铜具有还原性，铁离子具有氧化性，二者之间可以发生氧化还原反应；
（4）A、金属在地壳中的含量最高的是金属铝；
B、金属铁可以和稀硫酸之间反应，氢气具有还原性；
C、铁属于过渡元素，金属铁常常用作催化剂，故C错误；
D、金属铁常温下遇到浓硫酸和浓硝酸都会发生钝化．

解答：解：（1）金属的吸氧腐蚀中，在正极上是氧气发生得电子的还原反应，即O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）硫酸铁中三价铁离子在溶液中会水解生成氢氧化铁，发生反应为Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺，氢氧化铁具有净水作用，可作絮凝剂，常用于净水，水解后溶液显示酸性，在酸性条件下会抑制铁离子的水解，无法生成具有净水作用的氢氧化铁胶体，
故答案为：Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；在酸性条件下抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体，不能使废水中的悬浮物沉降除去；
（3）金属铜具有还原性，铁离子具有氧化性，二者之间可以发生氧化还原反应，氯化铁溶液用作印刷电路铜板的腐蚀剂的原理是：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（4）A、金属在地壳中的含量最高的是金属铝，不是铁，铜是人类最早使用的金属材料，故A错误；
B、金属铁可以和稀硫酸之间反应生成氢气，氢气具有还原性，加热条件下氢气能还原氧化铁生成金属铁，不存在因果关系，故B正确；
C、铁属于过渡元素，常用作催化剂，故C错误；
D、铁在空气中不会生成致密的氧化膜，金属铁常温下遇到浓硫酸和浓硝酸都会发生钝化，故D错误．
故选B．

点评：本题涉及金属的吸氧腐蚀、盐的水解原理、以及金属铁的性质知识，可以根据所学知识来回答，难度不大．