题目内容

切过咸菜的钢刀未及时清洗,第二天刀上便出现锈斑,试用有关电极反应式、化学方程式表示Fe(OH)3的生成过程.
(1)负极
Fe-2e-=Fe 2+
Fe-2e-=Fe 2+
;正极
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-

(2)化学方程式
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
分析:钢铁中碳、铁和电解质溶液构成原电池发生吸氧腐蚀,铁作负极,碳作正极,负极上铁失去电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,二价铁离子和氢氧根离子生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,氢氧化铁失去部分水生成铁锈.
解答:解:(1)中性溶液中,钢铁中碳、铁和电解质溶液构成原电池发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子生成二价铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe 2+,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
故答案为:Fe-2e-=Fe 2+;O2+4e-+2H2O=4OH-
(2)二价铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,最后,氢氧化铁失去部分水生成带结晶水 的氧化铁Fe2O3.xH2O,即铁锈的主要成分.
故答案为:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
点评:本题考查了金属的腐蚀与防护,难度不大,明确酸性溶液中钢铁主要腐蚀析氢腐蚀,中性或碱性溶液中钢铁腐蚀吸氧腐蚀.
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