Question

【題目】鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。

（1）下圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。

①該電化腐蝕稱為_______________，正極反應(yīng)為________________

②圖中A、B、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是_______(填字母)。

（2）用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下：

①步驟I若溫度過高，將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為______________

②步驟II中發(fā)生反應(yīng)：4Fe(NO3)2+O2+ (2n +4)H2O=2Fe2O3nH2O+8HNO3，反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________

③上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是_________________(任寫一項(xiàng))。

（3）已知t℃時，反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe( s) +CO2(g)的平衡常數(shù)K= 0.25。

①t℃時，反應(yīng)達(dá)到平衡時n(CO)：n(CO2)=________________

②若在1L密閉容器中加人0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃時反應(yīng)達(dá)到平衡。此時FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，則x=______________。

Answer 1

【答案】 吸氧腐蝕 O2+4e-+2H2O==4OH- B 4 HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 4Fe+10HNO3=4 Fe(NO3)2+NH4NO3+3 H2O 氮氧化物排放少 4:1 0.05

【解析】⑴①鋼鐵在海水(中性環(huán)境)中發(fā)生的應(yīng)該是吸氧腐蝕。正極反應(yīng)為還原反應(yīng)：O2+4e-+2H2O==4OH-；②在B點(diǎn)的海水中氧氣濃度最大，發(fā)生的吸氧腐蝕最快，生成的鐵銹最多。

⑵①硝酸受熱分解產(chǎn)生NO2、O2、H2O，通過氧化還原反應(yīng)的化合價升降法將其配平。化學(xué)方程式為：4 HNO34NO2↑+O2↑+2H2O；

②通過示意圖分析，確定HNO3與Fe該反應(yīng)的生成物除了Fe(NO3)2還有NH4NO3，先根據(jù)得失電子守恒有4Fe＋10HNO3－－4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3，再根據(jù)原子守恒得4Fe＋10HNO3＝4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3＋3H2O。
③該生產(chǎn)流程中生成了NH4NO3，沒有產(chǎn)生NO、NO2等有毒氣體，減少了氮氧化物的排放量，符合“綠色化學(xué)”思想。

⑶①據(jù)題意有K＝，則n(CO)：n(CO2)＝4：1。

②據(jù)題意有n(CO)：n(CO2)＝(x-0.01)：0.01＝4：1，解得x＝0.05 mol。