Question

【題目】《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對傳統(tǒng)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(chǎn)物

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

鐵器在具有O2、________等環(huán)境中容易被腐蝕。

（2）分析腐蝕原理：一般認為，鐵經(jīng)過了如下腐蝕循環(huán)。

Ⅰ. Fe轉(zhuǎn)化為Fe2+ 。

Ⅱ. Fe2+在自然環(huán)境中形成FeO(OH)，該物質(zhì)中鐵元素的化合價為_______。

Ⅲ. FeO(OH)和Fe2+反應形成致密的Fe3O4保護層，Fe2+的作用是_______。

a.氧化劑 b.還原劑 c.既不是氧化劑也不是還原劑

Ⅳ. Fe3O4保護層被氧化為FeO(OH)，如此往復腐蝕。

（將反應補充完整）___________

（3）研究發(fā)現(xiàn)，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0.5 mol/L Na2SO3、0.5 mol/L NaOH溶液的容器中，緩慢加熱至60～90℃。一段時間，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(zhì)是離子濃度的減小，比較FeOCl 與FeO(OH)溶解度的大�。�________。

③ Na2SO3還原FeO(OH)形成Fe3O4的離子方程式是________。

Answer 1

【答案】 H2O（潮濕） +3 c 4Fe3O4+O2+6H2O＝12FeO(OH) 取少量洗滌液于試管中，加入稀硝酸和硝酸銀的混合液，若無白色沉淀產(chǎn)生說明無Cl- S(FeOCl)＞S[FeO(OH)] SO32-+6FeO(OH)＝SO42-+2Fe3O4+3H2O

【解析】（1）鐵器在具有O2、H2O（潮濕）等環(huán)境中容易被腐蝕。（2）Ⅱ. 根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和為0可知FeO(OH)中鐵元素的化合價為+3。Ⅲ.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，答案選c。Ⅳ. 1mol四氧化三鐵中含有1mol亞鐵離子，失去1mol電子，所以根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知反應的方程式為4Fe3O4+O2+6H2O＝12FeO(OH)；（3）①氯離子可以利用硝酸銀溶液檢驗，所以檢測洗滌液中Cl-的方法是取少量洗滌液于試管中，加入稀硝酸和硝酸銀的混合液，若無白色沉淀產(chǎn)生說明無Cl-。②離子反應的本質(zhì)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(chǎn)物是硫酸鈉，根據(jù)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。