Question

【題目】I、鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。

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

①該電化腐蝕稱為___________。

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

(2)己知：Fe(s)+O2(g)=FeO(s)H=-272.0kJmol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H=-393.5kJmol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)；△H=-221kJmol-1

則高爐煉鐵過(guò)程中FeO(s)+COFe(S)+CO2(g) △H=____________。

II、甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。下圖是甲醇燃料電池工作的示意圖，其中A、B、D均為石墨電極，C為銅電極．工作一段時(shí)間后，斷開K，此時(shí)A，B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。

(1)甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________________。

(2)乙中A極析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____________。

(3)丙裝置溶液中金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系右圖，則圖中②線表示的是_____________離子的變化；反應(yīng)結(jié)束后，要使丙裝置中金屬陽(yáng)離子恰好完全沉淀，需要_________________mL 5．0 molL-1 NaOH溶液。

Answer 1

【答案】

I.(1)①吸氧腐蝕；②B；(2)-11KJ·mol-1；

II.⑴CH3OH―6e-＋8OH-=CO32-＋6H2O；⑵2.24L；⑶Fe2＋；280；

【解析】

試題分析：I.(1)①海水溶液不是較強(qiáng)酸性溶液，則鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，故答案為：吸氧腐蝕；②鋼鐵接觸空氣、水時(shí)發(fā)生的吸氧腐蝕的程度最大，生成鐵銹最多，所以B生成鐵銹最多，故答案為：B；

(2)已知：①Fe(s)+O2(g)═FeO(s)△H=-272kJmol-1，

②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJmol-1，

③2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJmol-1，

根據(jù)蓋斯定律，②-③×-①可得：

FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)，則

△H=-393.5kJmol-1-×(-221kJmol-1)-(-272kJmol-1)=-11kJmol-1，故答案為：-11 kJmol-1；

Ⅱ．(1)甲醇燃料電池是原電池反應(yīng)，甲醇在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；

(2)工作一段時(shí)間后，斷開K，此時(shí)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同，分析電極反應(yīng)，B為陰極，溶液中銅離子析出，氫離子得到電子生成氫氣，設(shè)生成氣體物質(zhì)的量為X，溶液中銅離子物質(zhì)的量為0.1mol，電極反應(yīng)為：

Cu2++2e-=Cu，

0.1mol 0.2mol

2H++2e-=H2↑，

2x x

A電極為陽(yáng)極，溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應(yīng)為：

4OH--4e-=2H2O+O2↑，

4x x

根據(jù)得失電子守恒得到0.2+2x=4x，x=0.1mol，乙中A極析出的氣體是氧氣，物質(zhì)的量為0.1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L，故答案為：2.24L；

(3)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量的變化，可知，銅離子從無(wú)增多，鐵離子物質(zhì)的量減小，亞鐵離子增加，故①為Fe3+，②為Fe2+，③為Cu2+，由圖可知電子轉(zhuǎn)移為0.4mol，生成Cu2+物質(zhì)的量為0.2mol，陰極電極反應(yīng)Fe3++e-=Fe2+，反應(yīng)結(jié)束后，溶液中有Fe2+為0.5mol，Cu2+為0.2mol，所以需要加入NaOH溶液0.5×2+0.2×2=1.4mol，所以所需NaOH溶液的體積為=0.28L=280mL，故答案為：Fe2+；280。