Question

鐵及其化合物在國民經(jīng)濟的發(fā)展中起著重要作用。

（1）已知：4Fe(s)＋3O₂(g)=2Fe₂O₃(s)  △H＝－1641.0kJ·mol^-1 C(石墨)＋1/2O₂(g)=CO(g)  △H＝－110.5 kJ·mol^-1則Fe₂O₃(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)的△H＝    kJ·mol^-1。

（2）鐵在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學腐蝕。某同學將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。液滴邊緣是   區(qū)（填“正極”或“負極”），其電極反應式為    。

（3）鐵鈦合金是一種常用的不銹鋼材料，某同學在探究該合金的性質時，往含有TiO²⁺、Fe³⁺溶液中加入鐵屑至溶液顯紫色，該過程中發(fā)生的反應有：

①2TiO^2＋(無色)＋Fe＋4H^＋=2Ti^3＋(紫色)＋Fe^2＋＋2H₂O

②Ti^3＋(紫色)＋Fe^3＋＋H₂O= TiO^2＋(無色)＋Fe^2＋＋2H^＋

③    。

（4）①高鐵酸鉀(K₂FeO₄)是一種優(yōu)良的水處理劑。FeO在水溶液中的存在形態(tài)如右圖所示，縱坐標表示各存在形態(tài)的分數(shù)分布。

下列說法不正確的是    。（填字母）

A．不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態(tài)

B．向pH＝10的這種溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO的分布分數(shù)逐漸增大

C．向pH＝6的這種溶液中加KOH溶液，發(fā)生反應的離子方程式為：

HFeO＋OH^－=FeO＋H₂O

②K₂FeO₄溶于水會放出一種無色無味氣體，其殺菌消毒、吸附水中的懸浮雜質的原理可用離子方程式表示為    。

（5）向一定量的Fe、FeO、Fe₃O₄的混合物中加入100 mL 1 mol·L^-1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（標準狀況）氣體，加入KSCN溶液不顯紅色。若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，可得鐵     g。

 

Answer 1

【答案】

（1）＋489.0

（2）正極     O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－

（3）2Fe^3＋＋Fe=3 Fe^2＋

（4）①AB           ②4FeO＋10H₂O=4Fe(OH)₃＋8OH^－＋3O₂↑

（5）2.8 g

【解析】

試題分析： （1）由蓋斯定律得，△H=-110.5 kJ·mol^-1×3-[(-1642 kJ·mol^-1)÷2]= ＋489.0kJ·mol^-1。（2）鐵發(fā)生吸氧腐蝕，液滴邊緣電極反應式為O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－，液滴邊緣為正極區(qū)。（3）加入的Fe與Fe³⁺生成Fe²⁺。（4）pH為2時，鐵元素有三種存在形態(tài)，pH為4、6、8時，鐵元素有兩種存在形態(tài)，A錯誤；向pH＝10的這種溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO的分布分數(shù)先增大后減小，B錯誤；pH＝6的這種溶液中加KOH溶液，F(xiàn)eO分布分數(shù)增大，HFeO分布分數(shù)減小，離子方程式為HFeO＋OH^－=FeO＋H₂O，C正確。（5）混合物中加鹽酸后，再加KSCN溶液不顯紅色說明溶液中溶質為FeCl₂，F(xiàn)e與Cl物質的量比為1：2，Cl來自鹽酸，物質的量為0.1mol，所以Fe元素物質的量為0.05mol，用CO還原同質量的混合物得到鐵物質的量亦為0.05mol，質量為2.8g。

考點： 蓋斯定律  原電池  離子方程式  圖像的分析  化學計算