Question

铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。

（1）已知：4Fe(s)＋3O₂(g)=2Fe₂O₃(s)  △H＝－1641.0kJ·mol^-1 C(石墨)＋1/2O₂(g)=CO(g)  △H＝－110.5 kJ·mol^-1则Fe₂O₃(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)的△H＝    kJ·mol^-1。

（2）铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。某同学将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。液滴边缘是   区（填“正极”或“负极”），其电极反应式为    。

（3）铁钛合金是一种常用的不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO²⁺、Fe³⁺溶液中加入铁屑至溶液显紫色，该过程中发生的反应有：

①2TiO^2＋(无色)＋Fe＋4H^＋=2Ti^3＋(紫色)＋Fe^2＋＋2H₂O

②Ti^3＋(紫色)＋Fe^3＋＋H₂O= TiO^2＋(无色)＋Fe^2＋＋2H^＋

③    。

（4）①高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种优良的水处理剂。FeO在水溶液中的存在形态如右图所示，纵坐标表示各存在形态的分数分布。

下列说法不正确的是    。（填字母）

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态

B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO的分布分数逐渐增大

C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：

HFeO＋OH^－=FeO＋H₂O

②K₂FeO₄溶于水会放出一种无色无味气体，其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为    。

（5）向一定量的Fe、FeO、Fe₃O₄的混合物中加入100 mL 1 mol·L^-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（标准状况）气体，加入KSCN溶液不显红色。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，可得铁     g。

 

Answer 1

【答案】

（1）＋489.0

（2）正极     O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－

（3）2Fe^3＋＋Fe=3 Fe^2＋

（4）①AB           ②4FeO＋10H₂O=4Fe(OH)₃＋8OH^－＋3O₂↑

（5）2.8 g

【解析】

试题分析： （1）由盖斯定律得，△H=-110.5 kJ·mol^-1×3-[(-1642 kJ·mol^-1)÷2]= ＋489.0kJ·mol^-1。（2）铁发生吸氧腐蚀，液滴边缘电极反应式为O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－，液滴边缘为正极区。（3）加入的Fe与Fe³⁺生成Fe²⁺。（4）pH为2时，铁元素有三种存在形态，pH为4、6、8时，铁元素有两种存在形态，A错误；向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO的分布分数先增大后减小，B错误；pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，FeO分布分数增大，HFeO分布分数减小，离子方程式为HFeO＋OH^－=FeO＋H₂O，C正确。（5）混合物中加盐酸后，再加KSCN溶液不显红色说明溶液中溶质为FeCl₂，Fe与Cl物质的量比为1：2，Cl来自盐酸，物质的量为0.1mol，所以Fe元素物质的量为0.05mol，用CO还原同质量的混合物得到铁物质的量亦为0.05mol，质量为2.8g。

考点： 盖斯定律  原电池  离子方程式  图像的分析  化学计算