Question

鐵和鐵的化合物用途廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出在潮濕空氣中鋼鐵銹蝕時(shí)正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_______________________。
將生銹的鐵屑放入H₂SO₄溶液中充分溶解后，在溶液中并未檢測(cè)出Fe^3＋，用離子方程式說(shuō)明原因：______________________________________。
（2）愛(ài)迪生蓄電池的反應(yīng)式為
①愛(ài)迪生蓄電池的正極是                       ， 該電池工作一段時(shí)間后必須充電，充電時(shí)生成Fe的反應(yīng)類型是______。
②高鐵酸鈉(Na₂FeO₄)是一種新型凈水劑。用如圖裝置可以制取少量高鐵酸鈉。寫(xiě)出在用電解法制取高鐵酸鈉時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式___________________________________。

③你認(rèn)為高鐵酸鈉作為一種新型凈水劑的理由錯(cuò)誤的是 ______。
a．高鐵酸鈉溶于水形成一種膠體，具有較強(qiáng)的吸附性
b．高鐵酸鈉在消毒殺菌時(shí)被還原生成Fe^3＋，F(xiàn)e^3＋水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體能吸附懸浮雜質(zhì)
c．高鐵酸鈉具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌
d．高鐵酸鈉具有強(qiáng)還原性，能消毒殺菌
（3）某FeO、Fe₂O₃混合物中，鐵、氧的物質(zhì)的量之比為4︰5，其中Fe²⁺與Fe³⁺物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。

Answer 1

（1）O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-（1分）;2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺（1分） Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O（不寫(xiě)不扣分）
（2）①NiO₂（1分）;還原反應(yīng)（1分）
②該反應(yīng)中的電解質(zhì)是氫氧化鈉，要想生成高鐵酸鈉，鐵電極必需參與電極反應(yīng)，因此鐵電極作的是陽(yáng)極，涉及到的反應(yīng)為：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O（2分）
③ad（2分）
（3）1：1（2分）

試題分析：（1）在潮濕空氣中鋼鐵銹蝕發(fā)生的是吸氧腐蝕，正極反應(yīng)的電極反應(yīng)式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-（1分）；沒(méi)有三價(jià)鐵離子是因?yàn)楸昏F還原了：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺（1分） Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O（不寫(xiě)不扣分）
（2）①放電過(guò)程中，鐵作電池的負(fù)極，那么正極一定是NiO₂（1分）；充電時(shí)三價(jià)鐵生成鐵單質(zhì)，得到電子，一定發(fā)生還原反應(yīng)（1分）
②Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O（2分）
③a．高鐵酸鈉溶于水形成一種膠體，具有較強(qiáng)的吸附性，這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的，因?yàn)楦哞F酸鈉溶于水時(shí)，高鐵酸鈉作為強(qiáng)氧化劑，對(duì)水中的病菌氧化殺毒，被還原為三價(jià)鐵離子，三價(jià)鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，對(duì)水起凈化作用，并不是高鐵酸鈉溶于水成膠體；b．高鐵酸鈉在消毒殺菌時(shí)被還原生成Fe^3＋，F(xiàn)e^3＋水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體能吸附懸浮雜質(zhì)，正確；
c．高鐵酸鈉具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌，正確；
d．高鐵酸鈉具有強(qiáng)還原性，能消毒殺菌，錯(cuò)誤，因此選ad（2分）
（3）FeO、Fe₂O₃混合物中，鐵、氧的物質(zhì)的量之比為4︰5，設(shè)其中FeO為xmol、Fe₂O₃為ymol則有如下關(guān)系式：x＋2y="4;" x＋3y=5,解之得：x=2,y=1,所以其中Fe²⁺與Fe³⁺物質(zhì)的量之比為1：1（2分）