Question

铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。

（1）一定条件下，Fe与CO₂可发生反应：

2Fe(s)+3CO₂(g)Fe₂O₃(s)+3CO(g)

该反应的平衡常数(K ) 随温度(T ) 升高而增大。

①该反应的平衡常数K=______。（填表达式）

②下列措施中，能使平衡时c(CO)／c(CO₂) 增大的是     (填标号)。

A．升高温度         B．增大压强    

C．充入一定量CO    D．再加一些铁粉

（2）图1装置发生反应的离子方程式为                                          。

（3）图2装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO₄溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液，观察到石墨电极附近首先变红。

① 电源的M端为      极，甲烧杯中铁电极的电极反应为                     。

② 乙烧杯中电解反应的化学方程式为                                      。

③ 停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为       mL 。

 

Answer 1

【答案】

（1）①（2分）    ②A   （2分）

（2）2Fe³⁺+Cu =2Fe²⁺+Cu²⁺（2分）

（3）①正（2分），  Fe - 2e^-=Fe²⁺（2分）

②2CuSO₄+2H₂O2Cu +O₂↑ +2H₂SO₄  （3分）  ③224（3分）

【解析】

试题分析：（1）①Fe与Fe₂O₃为固体，不列入平衡常数表达式。

②升高温度，平衡向右移动，c(CO)／c(CO₂) 增大，A项正确；，因为反应前后气体系数相等，增大压强、充入一定量CO， c(CO)／c(CO₂)不变，故B项、C项不正确；再加铁粉，平衡不移动，D项不正确。

（3）①石墨电极附近变红，H₂O电离出的H⁺放电，使OH‾浓度增大，该电极为阴极，所以N极为负极，M极为正极；甲烧杯中铁电极为阳极，Fe失电子：Fe - 2e^-=Fe²⁺。

②电解CuSO₄溶液生成Cu、O₂、H₂SO₄，方程式为：2CuSO₄+2H₂O2Cu +O₂↑ +2H₂SO₄。

③Cu电极：Cu²⁺+2e‾=Cu，n(e‾)=2n(Cu²⁺)=2×0.64g÷64g/mol=0.02mol，串联电路中通过的电量相等，甲烧杯中石墨电极产生H₂：2H⁺+2e‾=H₂↑V（H₂）=1/2n(e‾)×22.4L/mol=0.224L=224ml。

考点：本题考查平衡常数表达式、平衡移动、电解原理、电极方程式的书写及计算。