Question

【題目】鐵和鐵的化合物在工業生產和日常生活中都有廣泛的用途。請回答下列問題：

（1）鋼鐵銹蝕是目前難以解決的現實問題，電化學腐蝕最為普遍。寫出在潮濕空氣中鋼鐵銹蝕時發生還原反應的電極反應式：________________________________。

鐵銹的主要成分是____________(填寫化學式)，將生銹的鐵屑放入H2SO4溶液中充分溶解后，在溶液中并未檢測出Fe3＋，用離子方程式說明原因：_____________________。

（2）愛迪生蓄電池的反應式為Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2；高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型凈水劑。用如圖裝置可以制取少量高鐵酸鈉。

①此裝置中愛迪生蓄電池的負極是________(填“a”或“b”)，該電池工作一段時間后必須充電，充電時生成NiO2的反應類型是__________。

②寫出在用電解法制取高鐵酸鈉時，陽極的電極反應式__________________________。

③你認為高鐵酸鈉作為一種新型凈水劑的理由可能是______。

A．高鐵酸鈉溶于水形成一種膠體，具有較強的吸附性

B．高鐵酸鈉具有強氧化性，能消毒殺菌

C．高鐵酸鈉在消毒殺菌時被還原生成Fe3＋，水解產生氫氧化鐵膠體能吸附懸浮雜質

Answer 1

【答案】 O2＋4e－＋2H2O===4OH－ Fe2O3·xH2O 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ a 氧化反應 Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O BC

【解析】1)鋼鐵在潮濕的空氣中發生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子O2＋4e－＋2H2O===4OH－；亞鐵離子與氫氧根離子反應生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵，氫氧化鐵失去部分水，即為鐵銹的主要成分，因此鐵銹的主要成分為Fe2O3·xH2O；鐵和鐵離子能發生氧化還原反應生成亞鐵離子，離子方程式為: 2Fe3＋＋Fe===3Fe2+，導致溶液中不存在鐵離子；正確答案: O2＋4e－＋2H2O===4OH－ ； Fe2O3·xH2O ；2Fe3＋＋Fe===3Fe2+。

(2)①放電時,鐵作負極,碳棒作正極,所以放電時a是負極，b是正極；充電時，氫氧化鎳失電子生成氧化鎳，發生氧化反應；正確答案: a； 氧化反應。

②陽極上鐵失電子和氫氧根離子反應生成高鐵酸根離子和水,離子方程式為: Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O ；正確答案: Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O 。

③高鐵酸鈉具有強氧化性，所以能殺菌消毒；高鐵酸鈉能被還原生成鐵離子，鐵離子能水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性，能吸附懸浮雜質，所以能凈水，所以BC選項是正確的；正確選項BC。