题目内容
15．铁在地壳中的含量约占 5%左右．铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是 Fe2O3）等．（l）写出工业上高炉炼铁的化学方程式：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（2）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，另一种产物是可燃性气体，则其反应的化学方程式为3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（3）在常温下，铁跟水不起反应．但在潮湿的空气中，铁很容易生锈（铁锈的主要成分是 Fe203）而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一．铁生锈的化学原理如下，请你用离子方程式和化学方程式补充完整．
①原电池反应：负极：2Fe-4e-═2Fe2+、正极：O2+4e-+2H2O=4OH-
②氢氧化物的形成：Fe2++2OH-═Fe（OH）2↓、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
③氢氧化物的分解：2Fe（OH）3═Fe2O3+3H2O．
（4）为了防止铁生锈，可在铁制品表面镀上一层铜（如右图装置），则直流电源a端是正极（填“正极”或“负极”），铁制品表面发生的电极反应式为Cu2++2e-=Cu．
分析 （1）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁；
（2）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
（3）在潮湿的环境下，铁容易发生吸氧腐蚀，正极氧气得到电子生成氢氧根离子；负极铁失去电子生成二价铁离子；氢氧化亚铁具有强的还原性容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁；
（4）在铁制品表面镀上一层铜，则金属铜是阳极，铁是阴极，电解质是含有铜离子的盐，根据电解池的工作原理来回答．
解答 解：（1）一氧化碳与氧化铁反应生成铁与二氧化碳，化学方程式：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
故答案为：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
（2）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式：3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；
故答案为：3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；
（3）在潮湿的环境下，铁容易发生吸氧腐蚀，正极氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
O2+4e-+2H2O=4OH-，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（4）在铁制品表面镀上一层铜，则金属铜是阳极，和电源的正极相连，正极，阴极上发生还原反应，即Cu2++2e-=Cu，
故答案为：正极；Cu2++2e-=Cu．
点评 本题考查了化学方程式、电极反应式的书写，明确原电池、电解池工作原理是解题关键，题目难度不大．
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根据已学知识，请你回答下列问题：
3．下列离子方程式正确的是（ ）
| A． | Ca（HCO3）2溶液与过量Ca（OH）2溶液反应：Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O | |
| B． | 用惰性电极电解MgCl2溶液：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH- | |
| C． | 氯气通入水中：C12+H2O═2H++C1-+C1O- | |
| D． | 亚硫酸钡与稀硝酸反应：BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O |
20．下列说法正确的是（ ）
| A． | 甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化 | |
| B． | 乙烯和苯分子中各原子都在同一平面 | |
| C． | 乙烯和苯均可使溴水褪色，且其褪色原理相同 | |
| D． | 石油的裂化、分馏、裂解，煤的干馏都是化学变化 |
4．具有下列结构的原子一定属于第二主族的是（ ）
| A． | 最外层电子数与次外层电子数相等的原子 | |
| B． | M层电子数为K层电子数一半的原子 | |
| C． | 最外层有2个电子的原子 | |
| D． | M层电子数等于其内层电子数之和$\frac{1}{5}$的原子 |
5．等体积混合0.1mol•L-1的盐酸和0.06mol•L-1的Ba（OH ）2溶液，不考虑体积效应，即认为混合溶液的体积等于进行混合的两溶液体积之和，溶液的pH值等于（ ）
| A． | 2.0 | B． | 12.3 | C． | 1.7 | D． | 12.0 |