Question

【題目】鐵及其化合物與生產、生活關系密切。

（1）下圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。

①該電化腐蝕稱為_______________，正極反應為________________

②圖中A、B、C、D四個區域，生成鐵銹最多的是_______(填字母)。

（2）用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下：

①步驟I若溫度過高，將導致硝酸分解。硝酸分解的化學方程式為______________

②步驟II中發生反應：4Fe(NO3)2+O2+ (2n +4)H2O=2Fe2O3nH2O+8HNO3，反應產生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉化為Fe(NO3)2，該反應的化學方程式為___________

③上述生產流程中，能體現“綠色化學”思想的是_________________(任寫一項)。

（3）已知t℃時，反應FeO(s)+CO(g)Fe( s) +CO2(g)的平衡常數K= 0.25。

①t℃時，反應達到平衡時n(CO)：n(CO2)=________________

②若在1L密閉容器中加人0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃時反應達到平衡。此時FeO(s)轉化率為50%，則x=______________。

Answer 1

【答案】 吸氧腐蝕 O2+4e-+2H2O==4OH- B 4 HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 4Fe+10HNO3=4 Fe(NO3)2+NH4NO3+3 H2O 氮氧化物排放少 4:1 0.05

【解析】⑴①鋼鐵在海水(中性環境)中發生的應該是吸氧腐蝕。正極反應為還原反應：O2+4e-+2H2O==4OH-；②在B點的海水中氧氣濃度最大，發生的吸氧腐蝕最快，生成的鐵銹最多。

⑵①硝酸受熱分解產生NO2、O2、H2O，通過氧化還原反應的化合價升降法將其配平。化學方程式為：4 HNO34NO2↑+O2↑+2H2O；

②通過示意圖分析，確定HNO3與Fe該反應的生成物除了Fe(NO3)2還有NH4NO3，先根據得失電子守恒有4Fe＋10HNO3－－4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3，再根據原子守恒得4Fe＋10HNO3＝4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3＋3H2O。
③該生產流程中生成了NH4NO3，沒有產生NO、NO2等有毒氣體，減少了氮氧化物的排放量，符合“綠色化學”思想。

⑶①據題意有K＝，則n(CO)：n(CO2)＝4：1。

②據題意有n(CO)：n(CO2)＝(x-0.01)：0.01＝4：1，解得x＝0.05 mol。