[题目]铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用.(1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护.烧杯内液体均为饱和食盐水.①在相同条件下.三组装置中铁电极腐蚀最快的是 (填装置序号).该装置中正极反应式为 .②为防止金属Fe被腐蚀.可以采用上述 (填装置序号)装置原理进行防护.(2)通信用磷酸铁锂电池有体积小.重量轻.高温性� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

(1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护，烧杯内液体均为饱和食盐水。

①在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是__(填装置序号)，该装置中正极反应式为__。

②为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述___(填装置序号)装置原理进行防护。

(2)通信用磷酸铁锂电池有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，放电时，正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4，其原理如图所示。

①放电时，电流由___电极经负载流向___电极；负极反应式为____。

②该电池工作时Li+移向___电极；充电时石墨电极接电源的____极。

③该电池的总反应方程式为____。

【答案】① O2+2H2O+4e－ = 4OH－ ②③ 磷酸铁锂石墨 LiC6－e－ = Li++6C 磷酸铁锂负 M1-xFexPO4+LiC6XLiM1-xFexPO4+6C

【解析】

(1)①中铁作负极，铜为正极，②中锌为负极，铁为正极，是牺牲阳极的阴极保护法；③中铁为阴极，石墨为阳极，是外加电源的阴极保护法。

(2)①放电时，石墨电极LiC6失去电子变为锂离子，为负极，左边为正极；②原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；③将正负极电极反应式相加得到总反应方程式。

(1)①在相同条件下，①中铁作负极，铜作正极，铁被腐蚀，腐蚀较快，②中锌为负极，铁为正极，铁受到一定保护，是牺牲阳极的阴极保护法，③中铁为阴极，石墨为阳极，铁受到保护，是外加电源的阴极保护法，因此三组装置中铁电极腐蚀最快的是①，该装置是吸氧腐蚀，因此正极反应式为O2+2H2O+4e－ = 4OH－；故答案为：①；O2+2H2O+4e－ = 4OH－。

②根据前面分析得到为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述②③装置原理进行防护；故答案为：②③。

(2)①放电时，石墨电极LiC6失去电子变为锂离子，作负极，因此电流由磷酸铁锂(正极)电极经负载流向石墨(负极)电极；负极反应式为LiC6－e－ = Li++6C；故答案为：磷酸铁锂；石墨；LiC6－e－ = Li++6C。

②原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；因此该电池工作时Li+移向正极即磷酸铁锂电极；放电时，石墨电极为负极，则充电时石墨电极接电源的负极；故答案为：磷酸铁锂；负。

③该电池的负极反应是LiC6－e－ = Li++6C，正极反应是M1-xFexPO4+e－+Li+=LiM1-xFexPO4，因此总反应方程式为M1-xFexPO4+LiC6XLiM1-xFexPO4+6C；故答案为：M1-xFexPO4+LiC6XLiM1-xFexPO4+6C。

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【题目】甲醇是重要的化工原料，在有机合成中具有广泛应用。

(1)用甲醇制取甲胺的反应为：CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H

已知该反应中相关化学键的键能数据如下：

共价键	C―O	H―O	N―H	C―N
键能／kJ·mol-1	351	463	393	293

则该反应的△H=______kJ·mol-1

(2)一定条件下，将2mol CO和6mol H2通入2L密闭容器中发生如下反应：

主反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0 Ⅰ

副反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H<0 Ⅱ

反应到t min时，达到平衡状态。平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)随温度、压强的变化如图所示：

①图中a___b(填“大于”或“小于”)。图中Y轴表示温度，其理由是_________；

②若反应II的平衡常数K值变小，则下列说法中正确的是___________(填序号)。

A．平衡均向正反应方向移动 B．平衡移动的原因是升高了温度

C．达到新平衡后，φ(CH3OH)减小 D．容器中φ(CH3OCH3)增大

③平衡时，M点CH3OH的体积分数为12.5％，c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1，则此时CO的转化率为_____；用H2表示I的反应速率为_____mol·L-1·min-1。

(3)用NaOH溶液做CO2碳捕捉剂，在降低碳排放的同时也获得了重要的化工产品Na2CO3。常温下，若某次捕捉后得到pH=11的溶液，则溶液中c()∶c()=___________[已知H2CO3的电离平衡常数为：K1=4.4×107、K2=5×1011]，溶液中c(Na+)_______ c()+2c()(填“>”“<”或“=”)。

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（1）该反应的化学方程式为 ________________________________

（2）从开始至2min，Z的平均反应速率为 ________________

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实验编号	锌的状态	反应温度/℃	收集100mL氢气所需时间/s
Ⅰ	薄片	15	200
Ⅱ	薄片	25	90
Ⅲ	粉末	25	10

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②实验Ⅰ和Ⅱ表明 _________________ ，化学反应速率越大。

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(1)制取氢氧化铜(II)时采用抽滤的方式进行，已知抽滤装置如图所示，抽滤与常规过滤相比其优点是____________________。

(2)制备乙酰丙酮铜(II)时采用氮气保护的目的________________，加入四氢呋喃的作用是__________________。

(3)加热回流简易装置如图(加热部分省略)所示，仪器a的名称是_______________，加热回流时采用球形冷凝管而不选用直形冷凝管的原因是________________。加热方式宜采用_______________。在50℃下加热回流的原因除防止四氢呋喃挥发外，还有可能的原因是_____________(用化学方程式表示)。