(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 。