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________。

③2 mol FeO(OH)和1 mol 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：(将反应补充完全)。

___Fe3O4＋____O2＋____H2O===____FeO(OH)

(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0.5 mol·L－1 Na2SO3、0.5 mol·L－1 NaOH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－。根据复分解反应发生的条件，比较FeOCl与FeO(OH)溶解度的大小：S(FeOCl) _____ S[FeO(OH)]。（填>或<或=）

③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是(将反应补充完全)。

______SO32-＋______FeO(OH)===______SO42-＋______Fe3O4＋______H2O

Answer 1

【答案】H2O(潮湿) ＋3 c 4 1 6 12 取少量洗涤液于试管中，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－ > 1 6 1 2 3

【解析】

（1）铁器在具有O2、H2O（潮湿）等环境中容易被腐蚀；

（2）②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，失去1mol电子，所以根据电子得失守恒和原子守恒可配平化学方程式；

（3）①氯离子可以利用硝酸银溶液检验，所以检测洗涤液中Cl-的方法是取少量洗涤液于试管中，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；

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以配平方程式。

（1）铁器在具有O2、H2O（潮湿）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，答案选c；

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

（3）①氯离子可以利用硝酸银溶液检验，所以检测洗涤液中Cl-的方法是取少量洗涤液于试管中，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。