Question

14．铁及其化合物是一类重要的物质，在人类的生产和生活中具有广泛的用途．
（1）能用来制作红色涂料的铁的氧化物是Fe₂O₃（填化学式）．
（2）向一定浓度的FeCl₂溶液中滴加一定体积的30%的双氧水，可以观察到溶液变为红褐色，且能发生丁达尔效应，用pH计测得溶液pH变小．写出FeCl₂与H₂O₂反应的离子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+4H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+4H⁺．
（3）如图为一电化学装置，电极分别为铁棒和碳棒．U形管中盛有饱和电解质溶液．
①若U形管中盛食盐水饱和溶液，打开K₂，闭合K₁，铁棒为阴极，铁棒腐蚀速率变慢（填“变快”“变慢”或“不变”），碳棒上的电极反应式为2Cl^-+2e^-=C1₂↑．
②若U形管中盛有NaOH浓溶液，打开K₁，闭合K₂．可以制备新型净水剂高铁酸盐（FeO₄^2-）．阳极电极反应式为Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，阴极区溶液的pH增大 （填”增大”‘减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）能用来制作红色涂料的铁的是氧化铁；
（2）向一定浓度的FeCl₂溶液中滴加一定体积的30%的双氧水，可以观察到溶液变为红褐色，且能发生丁达尔效应，说明生成氢氧化铁胶体，用pH计测得溶液pH变小．说明产生氢离子；
（3）①若U形管中盛食盐水饱和溶液，打开K₂，闭合K₁，铁棒与电源的负极相连，为阴极，铁棒腐蚀速率变慢，碳棒与电源的正极相连，为电解池的阳极，氯离子放电，电极反应式为2Cl^-+2e^-=C1₂↑；
②若U形管中盛有NaOH浓溶液，打开K₁，闭合K₂，铁为阳极发生氧化反应，可以制备新型净水剂高铁酸盐（FeO₄^2-），电极反应式为：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，而阴极是水中的氢离子放电，生成氢气，同时产生氢氧根离子．

解答 解：（1）能用来制作红色涂料的铁的是氧化铁，化学式为：Fe₂O₃，故答案为：Fe₂O₃；
（2）向一定浓度的FeCl₂溶液中滴加一定体积的30%的双氧水，可以观察到溶液变为红褐色，且能发生丁达尔效应，说明生成氢氧化铁胶体，所以反应方程式为：2Fe²⁺+H₂O₂+4H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+4H⁺，故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+4H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+4H⁺；
（3）①若U形管中盛食盐水饱和溶液，打开K₂，闭合K₁，铁棒与电源的负极相连，为阴极，铁棒腐蚀速率变慢，碳棒与电源的正极相连，为电解池的阳极，氯离子放电，电极反应式为2Cl^-+2e^-=C1₂↑，故答案为：阴；变慢；2Cl^-+2e^-=C1₂↑；
②若U形管中盛有NaOH浓溶液，打开K₁，闭合K₂，铁为阳极发生氧化反应，可以制备新型净水剂高铁酸盐（FeO₄^2-），电极反应式为：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，而阴极是水中的氢离子放电，生成氢气，同时产生氢氧根离子，所以阴极区溶液的pH增大，故答案为：：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O； 增大．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，明确正负极的判断及离子放电顺序是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．