题目内容
铁是一种过渡元素，金属铁是最常用的金属．请回答下列各题：（l）生铁中含有一种铁碳化合物（Fe3C），在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式为
（2）11.2g Fe与一定量的HNO3充分反应后，Fe全部溶解，生成Fe2+、Fe3+的物质的量之比为l：4，将生成的气体与一定量的O2混合后通入水槽中，气体恰好被完全吸收，氧气的物质的量是
A．0.12molB．0.14mol C．0.2mol D．0.13mol
（3）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可实现2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的转化．已知含SO2的废气通入Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，则另一个反应的离子方程式为
（4）利用电解实验可以制得纯净的Fe（OH）2，装置如图所示，两电极分别是石墨和铁，电解质溶液为NaCl溶液．
①植物油的作用是
②阳极反应式为：
③若将该装置改为防止Fe发生电化学腐蚀的装置，Fe电极与电源
极相连，当电路中通过2mol电子时，两极共收集到气体
考点：氧化还原反应的计算,化学方程式的有关计算,电解原理,铁的化学性质,铁盐和亚铁盐的相互转变
专题：电化学专题,元素及其化合物
分析：（1）Fe3C在足量的空气中高温煅烧生成四氧化三铁和二氧化碳；磁性固体能溶于过量稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铁、NO和水；
（2）反应前后HNO3的物质的量不变，而化合价变化的只有Fe和氧气，则Fe失去电子数目等于O2得到电子的数目，以此进行计算；
（3）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可实现2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的转化，由总反应（2SO2+O2+2H2O=2H2SO4）减去4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O即可；
（4）①植物油的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，并在实验之前对溶液煮沸，排出溶液中的氧气；
②阳极上Fe失去电子；
③该装置改为防止Fe发生电化学腐蚀的装置，则Fe为阴极，结合2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑计算．
（2）反应前后HNO3的物质的量不变，而化合价变化的只有Fe和氧气，则Fe失去电子数目等于O2得到电子的数目，以此进行计算；
（3）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可实现2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的转化，由总反应（2SO2+O2+2H2O=2H2SO4）减去4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O即可；
（4）①植物油的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，并在实验之前对溶液煮沸，排出溶液中的氧气；
②阳极上Fe失去电子；
③该装置改为防止Fe发生电化学腐蚀的装置，则Fe为阴极，结合2NaCl+2H2O
| ||
解答：
解：（1）Fe3C在足量的空气中高温煅烧生成四氧化三铁和二氧化碳，反应为Fe3C+3O2
Fe3O4+CO2；磁性固体能溶于过量稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铁、NO和水，离子反应为3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O，
故答案为：Fe3C+3O2
Fe3O4+CO2；3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O；
（2）11.2g Fe的物质的量为
=0.2mol，由电子守恒可知，需要氧气为
=0.14mol，故答案为：B；
（3）由总反应（2SO2+O2+2H2O=2H2SO4）减去4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O可得到离子反应为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
（4）①植物油的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，为防止氢氧化亚铁被氧化，并在实验加入植物油之前，对d溶液进行加热处理的目的是排出溶液中的氧气，
故答案为：隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化；加热煮沸；
②Fe为阳极，发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+，故答案为：Fe；Fe-2e-=Fe2+；
③该装置改为防止Fe发生电化学腐蚀的装置，则Fe为阴极，与电源负极相连，由2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑可知，通过2mol电子时生成2mol气体，气体体积为0.2mol×22.4L/mol=44.8L，故答案为：负；44.8．
| ||
故答案为：Fe3C+3O2
| ||
（2）11.2g Fe的物质的量为
| 11.2g |
| 56g/mol |
0.2mol×
| ||||
| 2×(2-0) |
（3）由总反应（2SO2+O2+2H2O=2H2SO4）减去4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O可得到离子反应为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
（4）①植物油的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，为防止氢氧化亚铁被氧化，并在实验加入植物油之前，对d溶液进行加热处理的目的是排出溶液中的氧气，
故答案为：隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化；加热煮沸；
②Fe为阳极，发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+，故答案为：Fe；Fe-2e-=Fe2+；
③该装置改为防止Fe发生电化学腐蚀的装置，则Fe为阴极，与电源负极相连，由2NaCl+2H2O
| ||
点评：本题考查较综合，涉及氧化还原反应的计算、电解计算、离子反应和化学反应方程式的书写等，综合性较强，侧重分析能力与计算能力的综合考查，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
氢氰酸（HCN）的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（ ）
| A、HCN易溶于水 |
| B、HCN溶液能导电 |
| C、1mol/L氢氰酸溶液的pH约为3 |
| D、10 mL1 mol?L-1HCN恰好与10 mL 1 mol?L-1 NaOH溶液完全反应 |
往NaOH溶液中通入CO2气体充分反应后，在低压和低温下，小心地将溶液蒸干，得到白色的固体M，通入CO2的体积V（CO2）（标准状况）与M的质量W的关系如下图．
，可通过它用不同化学反应分别制得B、C和D 三种物质．