Question

鋼鐵等鐵制品是應用最廣泛的金屬材料，鐵元素的單質及其化合物在元素化合物世界始終扮演著重要角色。
I．打磨過的細鐵絲可在純氧中劇烈燃燒，最終生成黑色固體，其化學式為          ；鐵粉與水蒸氣在高溫下也可生成該黑色固體，反應的化學方程式為                            。
II．某校探究性學習小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑，并回收銅。探究過程如下：

請回答下列問題：
（1）步驟②中，除發生反應Fe +2HCl=FeCl₂+H₂↑外，其他可能反應的離子方程式為            。
（2）若溶液B中只含有Fe²⁺而不含Fe³⁺，可證明該事實的實驗方法是（   ）
①先加氯水，后加KSCN溶液后顯紅色；
②先加KSCN溶液，不顯紅色，再加氯水后顯紅色；
③滴加NaOH溶液，只產生白色沉淀，迅速變為灰綠色，最后呈紅褐色；
④只滴加KSCN溶液不顯紅色。

A．①②

B．②⑨

C．⑨④

D．①④

(3)步驟⑤產生金屬銅的化學方程式為                      。
Ⅲ．金屬的腐蝕所導致的鋼鐵損耗占鋼鐵年產量的l/4還多。在鋼鐵的吸氧腐蝕過程中，正極反應式為                                      ，若此過程中共生成了8 gFe₂O₃，則轉移的電子的物質的量為             。

Answer 1

(共16分)
I．Fe₃O₄(2分)    3Fe+4H₂O(g)Fe₃O₄+4H₂(2分)
II．(1)Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺(每個方程式2分)
(2)B(2分)
(3)CuCl₂Cu+Cl₂↑ (2分)
Ⅲ．O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-(2分)  0.3 mol(2分)

試題分析：
I．考查課本基礎知識，可以直接作答；
II．（1）從題意中Fe中含有Fe₂O₃，故可以得到后面反應
（2）Fe²⁺的檢驗要考慮Fe³⁺的干擾，故先加KSCN無明顯現象，后氧化后變紅或加入NaOH開始只產生白色沉淀。
（3）D溶液中有Fe²⁺、Cu²⁺、Cl⁺等，反應后生成了Cu和氯氣，故該反應為電解反應。
Ⅲ．吸氧反應中吸收氧氣生成氫氧根。