Question

20．鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業生產中用途廣泛．
（1）鎂與稀硫酸反應的離子方程式為Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑．
（2）鋁與氧化鐵發生鋁熱反應的化學方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（3）在潮濕的空氣里，鋼鐵表面有一層水膜，很容易發生電化學腐蝕．其中正極的電極反應式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．
（4）在海洋工程上，通常用鋁合金（Al-Zn-Cd）保護海底鋼鐵設施，其原理如圖所示：其中負極發生的電極反應為：Al-3e^-=Al³⁺．

Answer 1

分析 （1）Mg與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣；
（2）鋁與氧化鐵發生鋁熱反應，生成氧化鋁和Fe；
（3）鋼鐵表面有一層水膜，發生吸氧腐蝕，負極Fe失去電子，正極上氧氣得到電子；
（4）保護海底鋼鐵設施，則海底鋼鐵應為正極被保護，而鋁合金作負極．

解答 解：（1）Mg與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，離子反應為Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑，故答案為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
（2）鋁與氧化鐵發生鋁熱反應，生成氧化鋁和Fe，該反應為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（3）鋼鐵表面有一層水膜，發生吸氧腐蝕，負極Fe失去電子，正極上氧氣得到電子，正極的電極反應式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH（4）保護海底鋼鐵設施，則海底鋼鐵應為正極被保護，而鋁合金作負極，負極發生的電極反應為Al-3e^-=Al³⁺，故答案為：Al-3e^-=Al³⁺．

點評 本題考查金屬及化合物的綜合應用，為高頻考點，把握金屬的化學性質、電化學腐蝕及應用等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．