Question

17．鐵及其化合物在國民經(jīng)濟的發(fā)展中起著重要作用．
（1）已知：4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1641.0kJ•mol^-1
C（石墨）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1
則Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）的△H=+489.0kJ•mol^-1．
（2）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)（a）已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色 （b），如圖所示．液滴中心是負極區(qū)（填“正極”或“負極”），其電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺．為減緩鋼鐵的腐蝕，可與鋅塊相連，該方法稱為犧牲陽極的陰極保護法．
（3）鐵鈦合金是一種不銹鋼材料，某同學(xué)在探究該合金的性質(zhì)時，往含有TiO²⁺、Fe³⁺溶液中加入鐵屑至溶液顯紫色，該過程中發(fā)生的反應(yīng)有：
①2TiO²⁺（無色）+Fe+4H⁺=2Ti³⁺（紫色）+Fe²⁺+2H₂O
②Ti³⁺（紫色）+Fe³⁺+H₂O=TiO²⁺（無色）+Fe²⁺+2H⁺
③2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1641.0kJ•mol^-1 ①
C（石墨）+1/2O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1 ②
將方程式②×3-$\frac{①}{2}$進行計算；
（2）鐵在中性條件下發(fā)生吸氧腐蝕，鐵作負極，碳作正極，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；為減緩鋼鐵的腐蝕，可與鋅塊相連，該方法稱為犧牲陽極的陰極保護法；
（3）鐵離子具有氧化性，鐵能和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)；

解答 解：（1）已知：4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1641.0kJ•mol^-1 ①
C（石墨）+1/2O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1 ②
將方程式②×3-$\frac{①}{2}$得Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=（-110.5kJ•mol^-1）×3-（-1641.0kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$=+489.0kJ/mol，
故答案為：+489.0；
（2）鐵在中性條件下發(fā)生吸氧腐蝕，鐵作負極，碳作正極，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，氫氧根離子和亞鐵離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定被氧化生成氫氧化鐵，所以液滴中心是負極，負極上電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，為減緩鋼鐵的腐蝕，可與鋅塊相連，該方法稱為犧牲陽極的陰極保護法；故答案為：負極；Fe-2e^-=Fe²⁺；犧牲陽極的陰極保護法；
（3）鐵和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子，離子反應(yīng)方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

點評 本題考查較綜合，涉及蓋斯定律的應(yīng)用，鐵的吸氧腐蝕、氧化還原反應(yīng)等知識點，難度不大，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵．