鐵和鐵的化合物用途廣泛。請回答下列問題:
(1)寫出在潮濕空氣中鋼鐵銹蝕時正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式:_______________________。
將生銹的鐵屑放入H2SO4溶液中充分溶解后,在溶液中并未檢測出Fe3,用離子方程式說明原因:______________________________________。
(2)愛迪生蓄電池的反應(yīng)式為
①愛迪生蓄電池的正極是                       , 該電池工作一段時間后必須充電,充電時生成Fe的反應(yīng)類型是______。
②高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型凈水劑。用如圖裝置可以制取少量高鐵酸鈉。寫出在用電解法制取高鐵酸鈉時,陽極的電極反應(yīng)式___________________________________。

③你認(rèn)為高鐵酸鈉作為一種新型凈水劑的理由錯誤的是 ______。
a.高鐵酸鈉溶于水形成一種膠體,具有較強的吸附性
b.高鐵酸鈉在消毒殺菌時被還原生成Fe3,F(xiàn)e3水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體能吸附懸浮雜質(zhì)
c.高鐵酸鈉具有強氧化性,能消毒殺菌
d.高鐵酸鈉具有強還原性,能消毒殺菌
(3)某FeO、Fe2O3混合物中,鐵、氧的物質(zhì)的量之比為4︰5,其中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為___________。


(1)O2+2H2O+4e-=4OH-(1分);2Fe3++Fe=3Fe2+(1分) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(不寫不扣分)
(2)①NiO2(1分);還原反應(yīng)(1分)
②該反應(yīng)中的電解質(zhì)是氫氧化鈉,要想生成高鐵酸鈉,鐵電極必需參與電極反應(yīng),因此鐵電極作的是陽極,涉及到的反應(yīng)為:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O(2分)
③ad(2分)
(3)1:1(2分)

解析試題分析:(1)在潮濕空氣中鋼鐵銹蝕發(fā)生的是吸氧腐蝕,正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-=4OH-(1分);沒有三價鐵離子是因為被鐵還原了:2Fe3++Fe=3Fe2+(1分) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(不寫不扣分)
(2)①放電過程中,鐵作電池的負(fù)極,那么正極一定是NiO2(1分);充電時三價鐵生成鐵單質(zhì),得到電子,一定發(fā)生還原反應(yīng)(1分)
②Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O(2分)
③a.高鐵酸鈉溶于水形成一種膠體,具有較強的吸附性,這種說法是錯誤的,因為高鐵酸鈉溶于水時,高鐵酸鈉作為強氧化劑,對水中的病菌氧化殺毒,被還原為三價鐵離子,三價鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體,對水起凈化作用,并不是高鐵酸鈉溶于水成膠體;b.高鐵酸鈉在消毒殺菌時被還原生成Fe3,F(xiàn)e3水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體能吸附懸浮雜質(zhì),正確;
c.高鐵酸鈉具有強氧化性,能消毒殺菌,正確;
d.高鐵酸鈉具有強還原性,能消毒殺菌,錯誤,因此選ad(2分)
(3)FeO、Fe2O3混合物中,鐵、氧的物質(zhì)的量之比為4︰5,設(shè)其中FeO為xmol、Fe2O3為ymol則有如下關(guān)系式:x+2y="4;" x+3y=5,解之得:x=2,y=1,所以其中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為1:1(2分)
考點:考查電化學(xué)、鐵離子的水解的知識,以及高鐵酸鈉的性質(zhì)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應(yīng):
甲醇合成反應(yīng):
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)    ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)    ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng):
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)   ΔH3=-41.1 kJ·mol1
二甲醚合成反應(yīng):
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是____________________________________________(以化學(xué)方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反應(yīng)(ⅳ)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化劑(含Cu­Zn­Al­O和Al2O3)、壓強為5.0 MPa的條件下,由H2和CO直接制備二甲醚,結(jié)果如圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是_________________________________________________。

(4)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點,其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kW·h·kg-1)。若電解質(zhì)為酸性,二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為__________
_____________________,一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化,可以產(chǎn)生________________個電子的電量;該電池的理論輸出電壓為1.20 V,能量密度E=_______________(列式計算。能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量,1 kW·h=3.6×106 J)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某化學(xué)興趣小組按照下列流程進行“由鎂鋁合金制備硫酸鋁晶體”的實驗。

(1)鎂鋁合金中加NaOH溶液的離子反應(yīng)方程式為       ,畫出金屬X的原子結(jié)構(gòu)示意圖       ,固體A的化學(xué)式為       
(2)寫出硫酸鋁在水中的電離方程式        ,操作②包含的步驟有蒸發(fā)濃縮、       、過濾、干燥。
(3)該興趣小組為測定鎂鋁合金中各組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計如圖裝置,則需要測定的數(shù)據(jù)有            、            。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

如圖是測定鋁粉(含鎂粉)的純度的實驗裝置。所用的NaOH(足量)的物質(zhì)的量濃度為4.5  mol·L-1。不同時間電子天平的讀數(shù)如下表所示:

實驗操作
時間/min
電子天平的讀數(shù)/g
燒杯+NaOH溶液
0
120
燒杯+NaOH溶液+樣品
0
135
1
134.5
2
134.1
3
133.8
4
133.8
 
(1)反應(yīng)中生成氣體的質(zhì)量       g。
(2)試計算樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出解題過程)
(3)反應(yīng)后溶液(溶液的體積變化忽略)的c(OH)。(寫出解題過程)    

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

CuSO4·5H2O是銅的重要化合物,有著廣泛的應(yīng)用。以下是CuSO4·5H2O的實驗室制備流程圖。

根據(jù)題意完成下列填空:
(1)向含銅粉的稀硫酸中滴加濃硝酸,在銅粉溶解時可以觀察到的實驗現(xiàn)象:_____________、_____________。
(2)如果銅粉、硫酸及硝酸都比較純凈,則制得的CuSO4·5H2O中可能存在的雜質(zhì)是_____________,除去這種雜質(zhì)的實驗操作稱為_____________。
(3)已知:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。稱取0.100 0 g提純后的CuSO4·5H2O試樣于錐形瓶中,加入0.100 0 mol/L氫氧化鈉溶液28.00 mL,反應(yīng)完全后,過量的氫氧化鈉用
0.100 0 mol/L鹽酸滴定至終點,耗用鹽酸20.16 mL,則0.100 0 g該試樣中含CuSO4·5H2O_____________g。
(4)上述滴定中,滴定管在注入鹽酸之前,先用蒸餾水洗凈,再用_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì), D為地殼中含量最多的金屬;甲、乙、丙為化合物,其中甲為有磁性的黑色晶體,乙在常溫常壓下為無色液體。各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

(1)組成D的元素在周期表中的位置是                       
(2)若用一種反應(yīng)類型概括上述轉(zhuǎn)化中所涉及到的全部反應(yīng),該反應(yīng)類型是                。
(3)在上述電解反應(yīng)中,陽極的電極反應(yīng)式是                             。
(4)甲和D反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                       。
(5)D的某種鹽常用于凈水,用離子方程式表示其凈水原理                。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某混合物A,含有Al2(SO4)3、Al2O3和Fe2O3,在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示的變化。

請回答下列問題。
(1) 圖中涉及分離溶液與沉淀的方法是____________________________。
(2)  B、C、D、E四種物質(zhì)的化學(xué)式為:
B__________、C__________、D__________、E__________。
(3) 寫出下列反應(yīng)的離子方程式:
沉淀F與NaOH溶液反應(yīng)________________________________。
沉淀E與稀硫酸反應(yīng)____________________________。
溶液G與過量稀氨水反應(yīng)________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某化學(xué)興趣小組利用廢棄鋁礦(含CuO、Al2O3及SiO2),模擬工業(yè)上提取鋁的工藝,設(shè)計如下圖所示的簡單操作流程:

已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:

沉淀物



開始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
 
回答下列問題:
(1)濾渣主要成分的化學(xué)式為______________________。
(2)灼燒時,用到多種硅酸鹽質(zhì)的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有___________(填儀器名稱)。
(3)溶液Y中要加入稍過量原料A,原料A的化學(xué)式是_________,步驟⑤反應(yīng)的離子方程式是_______________________。
(4)操作流程中③的離子方程式為_______________________。
(5)鋁電池性能優(yōu)越,Al—Ag2O電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示:

請寫出該電池正極反應(yīng)式_________________;常溫下,用該化學(xué)電源和惰性電極電解300mL氯化鈉溶液(過量),消耗27mg Al,則電解后溶液的pH=_________(不考慮溶液體積的變化)。
(6)以熔融鹽為電鍍液可以在鋼材表面鍍鋁,鍍鋁電解池中,鋼材為________極;鍍鋁后能防止鋼材腐蝕,其原因是____________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程制備無水FeCl3,再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.經(jīng)查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。他們設(shè)計了制備無水FeCl3的實驗方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下:

①檢查裝置的氣密性;
②通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成
④........
⑤體系冷卻后,停止通入Cl2,并用干燥的N2趕盡Cl2,將收集器密封
請回答下列問題:
(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為                        
(2)第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,少量沉積在反應(yīng)管A右端要使沉積的FeCl3進入收集器,第④步操作是                                        。
(3)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)                   。
(4)裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后,因失去吸收Cl2的作用而失效,寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑:               。
(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。
Ⅱ.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S,得到單質(zhì)硫;過濾后,再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液。
(6)FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為                        。
(7)電解池中H+在陰極放電產(chǎn)生H2,陽極的電極反應(yīng)式為                       
(8)綜合分析實驗Ⅱ的兩個反應(yīng),可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點:
①H2S的原子利用率為100%;②                                          

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