Question

4．食品包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧過程與電化學(xué)知識相關(guān)，下列分析正確的是（　　）

• A． 脫氧過程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長食品保質(zhì)期
• B． 脫氧過程中炭作原電池正極，電極反應(yīng)為4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O
• C． 含有0.56g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣168mL （標準狀況）
• D． 該過程實現(xiàn)了電能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化

Answer 1

分析 Fe、C和NaCl溶液構(gòu)成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e易失電子作負極，C作正極，負極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺、正極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，生成的亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵，據(jù)此解答．

解答 解：A．該裝置構(gòu)成原電池，原電池反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以去脫氧過程為放熱反應(yīng)，故A錯誤；
B．炭作正極，氧氣在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故B錯誤；
C．負極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺、正極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，生成的亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵，所以Fe單質(zhì)最終轉(zhuǎn)化為+3價鐵元素，0.56gFe的物質(zhì)的量=$\frac{0.56g}{56g/mol}$=0.01mol，完全轉(zhuǎn)化為+3價鐵元素時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.03mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒消耗氧氣體積$\frac{0.03mol}{4}$×22.4L/mol=168mL，故C正確；
D．原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查金屬腐蝕與防護，明確鐵腐蝕過程中發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，易錯選項是C，注意鐵單質(zhì)最終被氧化生成物質(zhì)的成分是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．