Question

【题目】I、铁及其化合物与生产、生活关系密切。

(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图.

①该电化腐蚀称为___________。

②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是___________ (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

则高炉炼铁过程中FeO(s)+COFe(S)+CO2(g) △H=____________。

II、甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极．工作一段时间后，断开K，此时A，B两极上产生的气体体积相同。

(1)甲中负极的电极反应式为_________________。

(2)乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为_____________。

(3)丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系右图，则图中②线表示的是_____________离子的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要_________________mL 5．0 molL-1 NaOH溶液。

Answer 1

【答案】

I.(1)①吸氧腐蚀；②B；(2)-11KJ·mol-1；

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

【解析】

试题分析：I.(1)①海水溶液不是较强酸性溶液，则钢铁发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀；②钢铁接触空气、水时发生的吸氧腐蚀的程度最大，生成铁锈最多，所以B生成铁锈最多，故答案为：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，

根据盖斯定律，②-③×-①可得：

FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)，则

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

Ⅱ．(1)甲醇燃料电池是原电池反应，甲醇在负极失电子发生氧化反应，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；

(2)工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，分析电极反应，B为阴极，溶液中铜离子析出，氢离子得到电子生成氢气，设生成气体物质的量为X，溶液中铜离子物质的量为0.1mol，电极反应为：

Cu2++2e-=Cu，

0.1mol 0.2mol

2H++2e-=H2↑，

2x x

A电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：

4OH--4e-=2H2O+O2↑，

4x x

根据得失电子守恒得到0.2+2x=4x，x=0.1mol，乙中A极析出的气体是氧气，物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L，故答案为：2.24L；

(3)根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知，铜离子从无增多，铁离子物质的量减小，亚铁离子增加，故①为Fe3+，②为Fe2+，③为Cu2+，由图可知电子转移为0.4mol，生成Cu2+物质的量为0.2mol，阴极电极反应Fe3++e-=Fe2+，反应结束后，溶液中有Fe2+为0.5mol，Cu2+为0.2mol，所以需要加入NaOH溶液0.5×2+0.2×2=1.4mol，所以所需NaOH溶液的体积为=0.28L=280mL，故答案为：Fe2+；280。