Question

【题目】铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。请回答下列问题：

（1）钢铁锈蚀是目前难以解决的现实问题，电化学腐蚀最为普遍。写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时发生还原反应的电极反应式：________________________________。

铁锈的主要成分是____________(填写化学式)，将生锈的铁屑放入H2SO4溶液中充分溶解后，在溶液中并未检测出Fe3＋，用离子方程式说明原因：_____________________。

（2）爱迪生蓄电池的反应式为Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2；高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂。用如图装置可以制取少量高铁酸钠。

①此装置中爱迪生蓄电池的负极是________(填“a”或“b”)，该电池工作一段时间后必须充电，充电时生成NiO2的反应类型是__________。

②写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式__________________________。

③你认为高铁酸钠作为一种新型净水剂的理由可能是______。

A．高铁酸钠溶于水形成一种胶体，具有较强的吸附性

B．高铁酸钠具有强氧化性，能消毒杀菌

C．高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成Fe3＋，水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质

Answer 1

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

【解析】1)钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子O2＋4e－＋2H2O===4OH－；亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，氢氧化铁失去部分水，即为铁锈的主要成分，因此铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O；铁和铁离子能发生氧化还原反应生成亚铁离子，离子方程式为: 2Fe3＋＋Fe===3Fe2+，导致溶液中不存在铁离子；正确答案: O2＋4e－＋2H2O===4OH－ ； Fe2O3·xH2O ；2Fe3＋＋Fe===3Fe2+。

(2)①放电时,铁作负极,碳棒作正极,所以放电时a是负极，b是正极；充电时，氢氧化镍失电子生成氧化镍，发生氧化反应；正确答案: a； 氧化反应。

②阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水,离子方程式为: Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O ；正确答案: Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O 。

③高铁酸钠具有强氧化性，所以能杀菌消毒；高铁酸钠能被还原生成铁离子，铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附悬浮杂质，所以能净水，所以BC选项是正确的；正确选项BC。