Question

铁和铁的化合物用途广泛。请回答下列问题：

（1）写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式：_______________________。

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

①爱迪生蓄电池的正极是 ， 该电池工作一段时间后必须充电，充电时生成Fe的反应类型是______。

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。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错误的是 ______。

a．高铁酸钠溶于水形成一种胶体，具有较强的吸附性

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

c．高铁酸钠具有强氧化性，能消毒杀菌

d．高铁酸钠具有强还原性，能消毒杀菌

（3）某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为4︰5，其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为___________。

 

Answer 1

（1）O2+2H2O+4e-=4OH- （1分）;2Fe3++Fe=3Fe2+（1分） Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O（不写不扣分）

（2）①NiO2（1分）;还原反应（1分）

②该反应中的电解质是氢氧化钠，要想生成高铁酸钠，铁电极必需参与电极反应，因此铁电极作的是阳极，涉及到的反应为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O（2分）

③ad（2分）

（3）1：1（2分）

【解析】

试题分析：（1）在潮湿空气中钢铁锈蚀发生的是吸氧腐蚀，正极反应的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH- （1分）；没有三价铁离子是因为被铁还原了：2Fe3++Fe=3Fe2+（1分） Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O（不写不扣分）

（2）①放电过程中，铁作电池的负极，那么正极一定是NiO2（1分）；充电时三价铁生成铁单质，得到电子，一定发生还原反应（1分）

②Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O（2分）

③a．高铁酸钠溶于水形成一种胶体，具有较强的吸附性，这种说法是错误的，因为高铁酸钠溶于水时，高铁酸钠作为强氧化剂，对水中的病菌氧化杀毒，被还原为三价铁离子，三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体，对水起净化作用，并不是高铁酸钠溶于水成胶体；b．高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成Fe3＋，Fe3＋水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质，正确；

c．高铁酸钠具有强氧化性，能消毒杀菌，正确；

d．高铁酸钠具有强还原性，能消毒杀菌，错误，因此选ad（2分）

（3）FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为4︰5，设其中FeO为xmol、Fe2O3为ymol则有如下关系式：x＋2y=4; x＋3y=5,解之得：x=2,y=1,所以其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为1：1（2分）

考点：考查电化学、铁离子的水解的知识，以及高铁酸钠的性质。