Question

【題目】《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對傳統文化的熱愛與堅守，也令人體會到化學方法在文物保護中的巨大作用。某博物館修復出土鐵器的過程如下：

(1)檢測銹蝕產物

主要成分的化學式
Fe3O4	Fe2O3·H2O	FeO(OH)	FeOCl

鐵器在具有O2、________等環境中容易被腐蝕。

(2)分析腐蝕原理：一般認為，鐵經過了如下腐蝕循環。

①Fe轉化為Fe2＋。

②Fe2＋在自然環境中形成FeO(OH)，該物質中鐵元素的化合價為________。

③FeO(OH)和Fe2＋反應形成致密的Fe3O4保護層，Fe2＋的作用是________(填字母)。

a.氧化劑

b.還原劑

c.既不是氧化劑也不是還原劑

④Fe3O4保護層被氧化為FeO(OH)，如此往復腐蝕：Fe3O4＋____O2＋____H2O=____FeO(OH)(將反應補充完全)。

(3)研究發現，Cl－對鐵的腐蝕會造成嚴重影響�；瘜W修復：脫氯、還原，形成Fe3O4保護層，方法如下：

將鐵器浸沒在盛有0.5mol·L－1Na2SO3、0.5mol·L－1NaOH溶液的容器中，緩慢加熱至60～90℃。一段時間后，取出器物，用NaOH溶液洗滌至無Cl－。

①檢測洗滌液中Cl－的方法是__________________________________________________。

②脫氯反應：FeOCl＋OH－=FeO(OH)＋Cl－。離子反應的本質是離子濃度的減小，比較FeOCl與FeO(OH)溶解度的大�。�________________。

③Na2SO3還原FeO(OH)形成Fe3O4的離子方程式是

______SO32-＋______FeO(OH)=______SO42-＋_____Fe3O4＋______H2O(將反應補充完全)。

Answer 1

【答案】H2O(潮濕) ＋3 c 4 1 6 12 取少量最后一次洗滌液于試管中，加入稀硝酸和硝酸銀的混合液，若無白色沉淀產生說明無Cl－ S(FeOCl)>S[FeO(OH)] 6 1 2 3

【解析】

(1)鐵器在潮濕環境中很容易發生吸氧腐蝕。

(2)②根據化合物中化合價代數和為0進行計算。

③反應中元素的化合價均不變化。

④根據電子得失守恒和原子守恒配平方程式。

(3) ①檢驗Cl－的存在，通常向最后一次洗滌液中加入硝酸銀，觀察是否有白色沉淀生成；

②離子反應的本質是離子濃度的減��；

③根據電子得失守恒、原子守恒以及電荷守恒配平方程式。

(1)鐵器在潮濕環境中很容易發生吸氧腐蝕，則具有O2、H2O等環境中容易被腐蝕。

(2)②根據化合物中化合價代數和為0，可知FeO(OH)中鐵元素的化合價為＋3。

③反應中元素的化合價均不變化，所以Fe2＋的作用是既不是氧化劑也不是還原劑。

④1mol四氧化三鐵中含有1mol亞鐵離子，反應中失去1mol電子，根據電子得失守恒和原子守恒可知，方程式為4Fe3O4＋O2＋6H2O=12FeO(OH)。

(3) ①檢驗Cl－的存在，通常向最后一次洗滌液中加入硝酸銀，觀察是否有白色沉淀生成，故方法為取少量最后一次洗滌液于試管中，加入稀硝酸和硝酸銀的混合液，若無白色沉淀產生說明無Cl－；

②離子反應的本質是離子濃度的減小，這說明FeO(OH)更難溶，因此FeOCl的溶解度大于FeO(OH)的溶解度。

③1mol四氧化三鐵中含有1mol亞鐵離子，亞硫酸鈉的氧化產物是硫酸鈉，根據電子得失守恒、原子守恒以及電荷守恒可知Na2SO3還原FeO(OH)形成Fe3O4的離子方程式是SO32-＋6FeO(OH)=SO42-＋2Fe3O4＋3H2O。