Question

【题目】《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守，也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下：

(1)检测锈蚀产物

主要成分的化学式
Fe3O4	Fe2O3·H2O	FeO(OH)	FeOCl

铁器在具有O2、________等环境中容易被腐蚀。

(2)分析腐蚀原理：一般认为，铁经过了如下腐蚀循环。

①Fe转化为Fe2＋。

②Fe2＋在自然环境中形成FeO(OH)，该物质中铁元素的化合价为________。

③FeO(OH)和Fe2＋反应形成致密的Fe3O4保护层，Fe2＋的作用是________(填字母)。

a.氧化剂

b.还原剂

c.既不是氧化剂也不是还原剂

④Fe3O4保护层被氧化为FeO(OH)，如此往复腐蚀：Fe3O4＋____O2＋____H2O=____FeO(OH)(将反应补充完全)。

(3)研究发现，Cl－对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成Fe3O4保护层，方法如下：

将铁器浸没在盛有0.5mol·L－1Na2SO3、0.5mol·L－1NaOH溶液的容器中，缓慢加热至60～90℃。一段时间后，取出器物，用NaOH溶液洗涤至无Cl－。

①检测洗涤液中Cl－的方法是__________________________________________________。

②脱氯反应：FeOCl＋OH－=FeO(OH)＋Cl－。离子反应的本质是离子浓度的减小，比较FeOCl与FeO(OH)溶解度的大小：________________。

③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是

______SO32-＋______FeO(OH)=______SO42-＋_____Fe3O4＋______H2O(将反应补充完全)。

Answer 1

【答案】H2O(潮湿) ＋3 c 4 1 6 12 取少量最后一次洗涤液于试管中，加入稀硝酸和硝酸银的混合液，若无白色沉淀产生说明无Cl－ S(FeOCl)>S[FeO(OH)] 6 1 2 3

【解析】

(1)铁器在潮湿环境中很容易发生吸氧腐蚀。

(2)②根据化合物中化合价代数和为0进行计算。

③反应中元素的化合价均不变化。

④根据电子得失守恒和原子守恒配平方程式。

(3) ①检验Cl－的存在，通常向最后一次洗涤液中加入硝酸银，观察是否有白色沉淀生成；

②离子反应的本质是离子浓度的减小；

③根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒配平方程式。

(1)铁器在潮湿环境中很容易发生吸氧腐蚀，则具有O2、H2O等环境中容易被腐蚀。

(2)②根据化合物中化合价代数和为0，可知FeO(OH)中铁元素的化合价为＋3。

③反应中元素的化合价均不变化，所以Fe2＋的作用是既不是氧化剂也不是还原剂。

④1mol四氧化三铁中含有1mol亚铁离子，反应中失去1mol电子，根据电子得失守恒和原子守恒可知，方程式为4Fe3O4＋O2＋6H2O=12FeO(OH)。

(3) ①检验Cl－的存在，通常向最后一次洗涤液中加入硝酸银，观察是否有白色沉淀生成，故方法为取少量最后一次洗涤液于试管中，加入稀硝酸和硝酸银的混合液，若无白色沉淀产生说明无Cl－；

②离子反应的本质是离子浓度的减小，这说明FeO(OH)更难溶，因此FeOCl的溶解度大于FeO(OH)的溶解度。

③1mol四氧化三铁中含有1mol亚铁离子，亚硫酸钠的氧化产物是硫酸钠，根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒可知Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是SO32-＋6FeO(OH)=SO42-＋2Fe3O4＋3H2O。