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)是一种新型净水题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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___________。

（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^-=FeO₄^2-+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^-=FeO₄^2-+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。

练习册系列答案

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二甲醚(CH₃OCH₃)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H₂、CO和少量的CO₂)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
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(ⅱ)CO₂(g)＋3H₂(g)=CH₃OH(g)＋H₂O(g)    ΔH₂＝－49.0 kJ·mol^－1
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回答下列问题：
(1)Al₂O₃是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al₂O₃的主要工艺流程是____________________________________________(以化学方程式表示)。
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(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg^－1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________
_____________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________________个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V，能量密度E＝_______________(列式计算。能量密度＝电池输出电能/燃料质量，1 kW·h＝3.6×10⁶ J)。

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（3）该兴趣小组为测定镁铝合金中各组成的质量分数，设计如图装置，则需要测定的数据有           　、            。

如图是测定铝粉（含镁粉）的纯度的实验装置。所用的NaOH（足量）的物质的量浓度为4.5 mol·L^－1。不同时间电子天平的读数如下表所示：

实验操作	时间/min	电子天平的读数/g
烧杯＋NaOH溶液	0	120
烧杯＋NaOH溶液＋样品	0	135
	1	134.5
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	3	133.8
	4	133.8

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（3）反应后溶液(溶液的体积变化忽略)的c(OH^－)。(写出解题过程)

CuSO₄·5H₂O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO₄·5H₂O的实验室制备流程图。

根据题意完成下列填空：
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A、B、C、D是中学化学中常见的单质， D为地壳中含量最多的金属；甲、乙、丙为化合物，其中甲为有磁性的黑色晶体，乙在常温常压下为无色液体。各物质的转化关系如下：

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某混合物A，含有Al₂(SO₄)₃、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下可实现下图所示的变化。

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某化学兴趣小组利用废弃铝矿（含CuO、Al₂O₃及SiO₂），模拟工业上提取铝的工艺，设计如下图所示的简单操作流程：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

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回答下列问题：
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（2）灼烧

时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有___________（填仪器名称）。
（3）溶液Y中要加入稍过量原料A，原料A的化学式是_________，步骤⑤反应的离子方程式是_______________________。
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（5）铝电池性能优越，Al—Ag₂O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示：

请写出该电池正极反应式_________________；常温下，用该化学电源和惰性电极电解300mL氯化钠溶液（过量），消耗27mg Al，则电解后溶液的pH＝_________（不考虑溶液体积的变化）。
（6）以熔融盐为电镀液可以在钢材表面镀铝，镀铝电解池中，钢材为________极；镀铝后能防止钢材腐蚀，其原因是____________________________________。

FeCl₃在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl₃，再用副产品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S。
Ⅰ.经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl₃的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl₂，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④．．．．．．．．
⑤体系冷却后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂赶尽Cl₂，将收集器密封
请回答下列问题：
（1）装置A中反应的化学方程式为                        。
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端要使沉积的FeCl₃进入收集器，第④步操作是                                        。
（3）操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有（填步骤序号）                   。
（4）装置D中FeCl₂全部反应后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，写出检验FeCl₂是否失效的试剂：               。
（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。
（6）FeCl₃与H₂S反应的离子方程式为                        。
（7）电解池中H⁺在阴极放电产生H₂，阳极的电极反应式为                       。
（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
①H₂S的原子利用率为100%；②                                          。

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