(12分)铁在地壳中的含量约占 5 ％左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是 Fe2O3)等。
（1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，另一种产物是可燃性气体，则其反应的化学方程式为 。该可燃气体在酸性条件下，可制成燃料电池，写出该气体发生的电极反应式 。
（2）在常温下，铁跟水不起反应。但在潮湿的空气中，铁很容易生锈（铁锈的主要成分是 Fe2O3）而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。铁生锈的化学原理如下，请你用离子方程式和化学方程式补充完整。
①原电池反应：
负极：2Fe－4e-=2Fe2+、正极： ；
②氢氧化物的形成： Fe2 + + 2OH－= Fe(OH）2↓ 。
③氢氧化物的分解： 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O。
（3）为了防止铁生锈，可在铁制品表面镀上一层铜（如图装置），a为 （填“正极”或“负极”），铁制品表面发生的电极反应式 为 。
如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁的锈蚀，如下图所示，铁处于①、②、③三种不同的环境中。请回答：
（1）金属腐蚀主要分为 腐蚀和 腐蚀两种。
（2）铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 （填序号）。
（3）②中正极的电极反应式为 ，
负极的电极反应式为 ，
③中负极的电极反应式为 。
(16分)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因是 （用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。
a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，电解后取少量废电解液，加入NaHCO3,溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 (用离子方程式表示)
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用 来做阳极。
（3）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应放于 处，写出X极的电极反应
若X为碳棒，开关K置于M处，写出X极的电极反应
钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题。
（1）工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式：
。
（2）下列可防止铁棒被腐蚀装置是 。
（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下： 
请回答：A电极对应的金属是______(写元素名称)，B电极的电极反应式是 。
镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
。
CuCl2、CuCl是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，一种制备铜的氯化物的流程如下：
请回答下列问题：
（1）如图装置进行反应①，导管a通入氯气
（夹持仪器和加热装置省略）。观察到的现象是 ，
写出铜与氯气反应的化学方程式 。
（2）上述流程中固体K溶于稀盐酸的目的是 。
试剂X、固体J的物质最好分别为 。
a．NaOH Fe(OH)3 b．NH3·H2O Fe(OH)2
c．CuO Fe(OH)3 d．CuSO4 Cu(OH)2
（3）反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制备CuCl的离子方程式 。
（4）反应后，如图盛有NaOH溶液的广口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用钢铁（含Fe、C）制品盛装该溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该红褐色沉淀的主要化学式是 。该腐蚀过程的正极反应式为 。
（5）以石墨为电极，电解CuCl2溶液时发现阴极上也会有部分CuCl析出，写出此过程中阴极上的电极反应式 。
下图烧杯中盛有稀硫酸，则：
（1）A中进行的离子反应方程式为 。
（2）B中各电极的电极反应式：负极： ；正极： 。
（3）C中被腐蚀的金属是 ，正极反应 。
（4）三烧杯中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(I)将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
①已知：Fe2O3(s) + 3C(石墨) ＝2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 ＝+489 kJ·mol－1
C(石墨) +CO2 (g) ＝2CO(g) △H 2 ＝ +172 kJ·mol－1
则Fe2O3(s) + 3CO(g) ＝ 2Fe (s) + 3CO2(g) △H＝ 。
②利用燃烧反应可设计成CO/O2燃料电池（以H2SO4溶液为 电解质溶液），写出该电池的正极反式 。
（II）如图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。
（1）中反应的离子方程式为 ；比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 (用序号表示) 。
全世界每年被腐蚀损耗的钢铁量非常惊人，在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因。
（1）在潮湿空气中，钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应的电极反应式为 。
（2）已知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为：H2C2O4
CO↑ + CO2↑ + H2O，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是 （填答案编号）。
（3）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe2O3·nH2O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如下图所示。
①为得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶A、B中盛放的液态试剂依次可能是 、 （填答案编号）。
a. 浓硫酸 b.澄清的石灰水 c. 氢氧化钠溶液 d. 无水氯化钙
②E装置的作用是 ，
上述装置最后尾气处理的方法是 。
③准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32 g，D中浓硫酸增重0.72 g，则n = 。
④在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是 （填答案编号）。
a．缺少装置B b．缺少装置E c．反应后的固体中有少量Fe2O3·nH2O
I．肼(N2H4)又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。 已知在25℃、l0lkPA时，16gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O，放出热量312kJ。
（1）该条件下，N2H4完全燃烧的热化学方程式为
（2）传统制备肼的方法是以NAClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，该反应的方程式为
II.钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题。
（1）铁在潮湿的空气中容易被腐蚀，写出铁发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式
（2）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)
（3）下列各个装置中铁棒被腐蚀由难到易的顺序是______（填字母）
（1）下列各种情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 ．
（2）钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，发生电化学腐蚀．在空气酸度不大的环境中负极反应式为 ；正极反应式为 ．
下列四个装置图均与电化学有关，请根据图示回答相关问题：
（1）这四个装置中，利用电解原理的是 （填装置序号）；
（2）装置①若用来精炼铜，则a极的电极材料是 （填“粗铜”或“精铜”），电解质溶液为 ；
（3）装置②的总反应方程式是 ；
（4）装置③中钢闸门应与外接电源的 极相连（填“正”或“负”）
（5）装置④中的铁钉几乎没被腐蚀，其原因是 。
（1）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的正极反应式为________________。
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_________________。
| A．铜 | B．锡 | C．锌 | D．石墨 |
③如图乙方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极上。
（2）根据反应Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4设计的双液原电池如图所示。
①电极Ⅰ的材料为金属铁，则烧杯A中的电解质溶液为______________（填化学式）。
②电极Ⅱ发生的电极反应式为___________________。
（3）某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu。
①电极Ⅰ为_________极（填“正”“负”或“阴”“阳”），发生___________反应（填“氧化”或“还原”），电极反应式为_______________；电极Ⅲ为_______________极（填“正”“负”或“阴”“阳”）。
②盐桥中盛有含KNO3溶液的琼脂，盐桥中的K+向_____________极（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）移动。
原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置：
（1）a和b用导线连接，Cu极为原电池_________极（填“正”或“负”），电极反应式为 Zn极发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。溶液中H+移向____________（填“Cu”或“Zn”）极。
（2）无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀。若转移了0.2mol电子，则理论上Zn片质量减轻______g。
（3）有同学想把Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应设计成原电池，你认为是否可行？ （填“是”或“否”），理由是 。
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