Question

【题目】铁及其化合物与生产、生活关系密切。

（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为_______________，正极反应为________________

②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_______(填字母)。

（2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：

①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为______________

②步骤II中发生反应：4Fe(NO3)2+O2+ (2n +4)H2O=2Fe2O3nH2O+8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为___________

③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_________________(任写一项)。

（3）已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g)Fe( s) +CO2(g)的平衡常数K= 0.25。

①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)=________________

②若在1L密闭容器中加人0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x=______________。

Answer 1

【答案】 吸氧腐蚀 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钢铁在海水(中性环境)中发生的应该是吸氧腐蚀。正极反应为还原反应：O2+4e-+2H2O==4OH-；②在B点的海水中氧气浓度最大，发生的吸氧腐蚀最快，生成的铁锈最多。

⑵①硝酸受热分解产生NO2、O2、H2O，通过氧化还原反应的化合价升降法将其配平。化学方程式为：4 HNO34NO2↑+O2↑+2H2O；

②通过示意图分析，确定HNO3与Fe该反应的生成物除了Fe(NO3)2还有NH4NO3，先根据得失电子守恒有4Fe＋10HNO3－－4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3，再根据原子守恒得4Fe＋10HNO3＝4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3＋3H2O。
③该生产流程中生成了NH4NO3，没有产生NO、NO2等有毒气体，减少了氮氧化物的排放量，符合“绿色化学”思想。

⑶①据题意有K＝，则n(CO)：n(CO2)＝4：1。

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