ボイラーの腐食に関する次の文中の□内に入れるAからCの語句の組合せとして、正しいものは(1)〜(5)のうちどれか。
「水中に溶存酸素が存在する場合、ボイラー水中の鉄は、電子を放出し、鉄イオンとなって水中に溶出する。放出された電子は、水と反応してAを生成する。鉄イオンとAは反応してBを生成し、更に溶存酸素と反応してCとなり、腐食が進行する。」
正答4
解説
正解は4です。
溶存酸素による鉄の腐食の反応の流れを、空欄補充で問う問題です。
【語句の解説】
鉄は電子を放出して鉄イオンとなり、水中に溶け出します。
A：放出された電子は、水と溶存酸素と反応して水酸化物イオンを生じます。
B：鉄イオンと水酸化物イオンが結びついて、水酸化第一鉄を生じます。
C：水酸化第一鉄は、さらに溶存酸素と反応して水酸化第二鉄になります。
このように酸素が電子を受け取り続けるため、腐食が進みます。
【選択肢別解説】
1：× Aが水素イオンになっている点が誤りです。
電子と水から生じるのは、水酸化物イオンです。
2：× Bが四酸化三鉄、Cが水酸化第一鉄になっている点が誤りです。
鉄イオンと水酸化物イオンからまず生じるのは水酸化第一鉄で、酸化が進んで水酸化第二鉄になります。
3：× Aが水素イオン、Bが水酸化第二鉄、Cが四酸化三鉄になっている点が誤りです。
4：○ A＝水酸化物イオン、B＝水酸化第一鉄、C＝水酸化第二鉄で、反応の流れと一致します。
5：× Aが水素イオン、Bが四酸化三鉄、Cが水酸化第一鉄になっている点が誤りです。
【ポイント】
「第一鉄」が先にでき、酸素でさらに酸化されて「第二鉄」になる順番が要点です。
四酸化三鉄は、高温の水中で鉄表面にできる保護被膜（黒錆）として出題されることが多い物質です。