Question

(15分)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                  。
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＝2Fe₂O₃·nH₂O＋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1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃時反應達到平衡。此時FeO(s)轉化率為50%，則x＝                   。

Answer 1

⑴①吸氧腐蝕 ②B
⑵①4HNO₃4NO₂↑+O₂↑+2H₂O
②4Fe＋10HNO₃＝4 Fe(NO₃)₂＋NH₄NO₃＋3H₂O
③氮氧化物排放少（或其他合理答案）
⑶①4：1  ②0.05

試題分析：⑴①鋼鐵在海水(中性環境)中發生的應該是吸氧腐蝕。
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。
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，符號“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。