Question

8．（1）采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕．下列裝置中的燒杯里均盛有等濃度、等體積的NaCl溶液．
①在abc裝置中能保護(hù)鐵的是bc（填字母）
②若用d裝置保護(hù)鐵，X極的電極材料應(yīng)是鋅（填名稱）
 （2）25℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下：Ksp[Mg（OH）₂]=5.61×10^-12，Ksp[Fe（OH）₃]=2.64×10^-39 25℃時(shí)，向含有Mg²⁺，F(xiàn)e³⁺的溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí)，c（Mg²⁺）：c（Fe³⁺）=2.215×10²¹．
高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應(yīng)為：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H =a kJ•mol^-1
（3）已知：①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ•mol^-1 
②C（石墨）+CO₂（g）═2CO（g）△H₂ =+172.5 kJ•mol^-1則a =-28.5kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）①原電池的正極和電解池的陰極可以得到保護(hù)；
②裝置為原電池，若用d裝置保護(hù)鐵，X極的電極材料應(yīng)比鐵活潑；
（2）根據(jù)氫氧化鎂和氫氧化鐵的溶解平衡以及溶度積表達(dá)式，則當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí)，
c（Mg²⁺）=$\frac{K{\;}_{sp}}{c（OH{\;}^{-}）{\;}^{2}}$=$\frac{5.61×10{\;}^{-12}}{10{\;}^{-12}}$═5.61mol/L，
c（Fe³⁺）=$\frac{K{\;}_{sp}}{c（OH{\;}^{-}）^{3}}$=$\frac{2.64×10{\;}^{-39}}{10{\;}^{-18}}$=2.64×10^-21mol/L計(jì)算；
（3）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJmol^-1
②C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172.5kJmol^-1
依據(jù)蓋斯定律①-②×3計(jì)算得到．

解答 解：（1）①裝置中原電池的正極和電解池的陰極可以得到保護(hù)；
故答案為：bc；
②裝置為原電池，若用d裝置保護(hù)鐵，X極的電極材料應(yīng)比鐵活潑可以選擇鋅；
故答案為：鋅；
（2）根據(jù)氫氧化鎂和氫氧化鐵的溶解平衡以及溶度積表達(dá)式，則當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí)，
c（Mg²⁺）=$\frac{K{\;}_{sp}}{c（OH{\;}^{-}）{\;}^{2}}$=$\frac{5.61×10{\;}^{-12}}{10{\;}^{-12}}$═5.61mol/L，
c（Fe³⁺）=$\frac{K{\;}_{sp}}{c（OH{\;}^{-}）^{3}}$=$\frac{2.64×10{\;}^{-39}}{10{\;}^{-18}}$=2.64×10^-21mol/L，
所以 c（Mg²⁺）：c（Fe³⁺）=5.61：2：64×10^-21=2.215×10²¹；
故答案為：2.215×10²¹；
（3）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJmol^-1
②C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172.5kJmol^-1
依據(jù)蓋斯定律①-②×3得到
Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5kJmol^-1
a=-28.5；
故答案為：-28.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用，原電池原理的分析判斷，溶度積常數(shù)的計(jì)算，題目難度中等．