Question

铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答：
（1）钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应是               。
（2）由于氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是                                       。
（3）硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是                 （用离子方程式表示）。在使用时发现硫酸铁不能将酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是                  。
（4）磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe₃O₄十4CO3Fe+4CO₂，若有1.5 mol Fe₃O₄参加反应，转移电子的物质的量是            。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是      （填字母）。

	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ	判断
A	铁是地壳中含量最高的金属元素	铁是人类最早使用的金属材料	Ⅰ对；Ⅱ对；有
B	常温下铁与稀硫酸反应生成氢气	一定温度下氢气能还原氧化铁得到铁	Ⅰ对；Ⅱ对；无
C	铁属于过渡元素	铁和铁的某些化合物可用作催化剂	Ⅰ错；Ⅱ对；无
D	在空气中铁表面形成致密氧化膜	铁不能与氧气反应	Ⅰ对；Ⅱ对；有

 

Answer 1

（1）O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-（2分）
（2）2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺（2分）
（3）Fe³⁺+3H₂OFe（OH）₃+3H⁺（2分）；酸性条件抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体，不能使悬浮物沉降除去（2分）
（4）12 mol（1分） （5）B（1分）

试题分析：（1）在钢铁的吸氧腐蚀中，正极上发生的是氧气得电子的还原反应，即O₂+2H₂O+4e^－=4OH^－，
（2）三价铁的氧化性强于铜离子，所以金属铜可以和三价铁之间发生氧化还原反应：Cu+2Fe^3＋=2Fe^2＋+Cu^2＋，
（3）三价铁水解生成的氢氧化铁胶体具有净水作用，原理方程式为：Fe^3＋+3H₂O?Fe（OH）3+3H^＋，硫酸铁中由于三价铁水解导致溶液显酸性，而酸性环境中，氢离子抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体，所以硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去，
（4）氧化还原反应Fe₃O₄+4CO═3Fe+4CO₂中，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=8，即有1mol Fe₃O₄参加反应，转移电子的物质的量是8mol，所以有1.5mol Fe₃O₄参加反应，转移电子的物质的量是12mo
（5）A、铁是地壳中含量最高的金属元素，人类最早使用的金属是Cu，故A错误；B、金属铁可以和酸反应，氢气可以还原出金属氧化物中的金属，二者之间没有因果关系，故B正确；C、铁属于ⅤⅢ族元素，属于过渡元素，并且铁和铁的某些化合物可用作催化剂，故C错误；D、铁能与氧气反应生成氧化铁，在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜，故D错误