Question

（15分）鐵和鐵的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有廣泛的用途，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）鐵元素在周期表中的位置是             。

（2）寫(xiě)出Fe與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式             。

（3）已知：Fe₂O₃（s）+C（s）=CO₂（g）+2Fe（s）；△H=+234.1kJ/mol

C（s）+O₂（g）=CO₂（g）; △H=-393.5kJ/mol．

請(qǐng)寫(xiě)出Fe（s）與O₂（g）反應(yīng)生成Fe₂O₃（s）的熱化學(xué)方程式            。

（4）在一定條件下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng)：

Fe₂O₃（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO₂（g）;工業(yè)上有16 t Fe₂O₃在200m³的容器中反應(yīng)，l小時(shí)后測(cè)得Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化率為50%，則這段時(shí)間內(nèi)CO的消耗速率為            mol/（L·h）．

（5）愛(ài)迪生蓄電池的反應(yīng)式為：Fe+NiO₂+2H₂OFe（OH）₂+Ni（OH）₂；高鐵酸鈉（ Na₂FeO₄）是一種新型飲水消毒劑．用題29圖裝置可以制取少量高鐵酸鈉．

①此裝置中愛(ài)迪生蓄電池的負(fù)極是____（填“a”或"b”）．

②寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式________．

③當(dāng)制得132．8g高鐵酸鈉時(shí)，陽(yáng)極區(qū)減少的陰離子的物質(zhì)的量為             ．

 

Answer 1

【答案】

（1）第四周期，Ⅷ族（2分）

（2）Fe＋2H^＋= Fe^2＋＋H₂↑（2分）

（3）2Fe(s)＋O₂(g) = Fe₂O₃(s)     △H=－824.4kJ/mol（3分）

（4）0.75（2分）

（5）①a（1分）

②Fe－6e^－＋8OH^－＝FeO₄^2－＋4H₂O（3分）   ③0.8mol（2分）

【解析】（1）鐵的原子序數(shù)是26，位于第四周期，Ⅷ族。

（2）鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，方程式為Fe＋2H^＋= Fe^2＋＋H₂↑。

（3）考查蓋斯定律的應(yīng)用。根據(jù)已知反應(yīng)可知②×2/3－①即得到2Fe(s)＋O₂(g) = Fe₂O₃(s) ，所以反應(yīng)熱是－393.5kJ/mol×3/2－234.1kJ/mol＝－824.4kJ/mol.

（4）l小時(shí)后測(cè)得Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化率為50%，則消耗氧化鐵是8t，因此消耗CO是

，所以其反應(yīng)速率是＝0.75mol/（L·h）。

（5）①制取高鐵酸鈉，則鐵應(yīng)該是陽(yáng)極，所以a是負(fù)極，b是正極。

②電解池中陽(yáng)極失去電子，根據(jù)氧化產(chǎn)物是高鐵酸鈉可知，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為Fe－6e^－＋8OH^－＝FeO₄^2－＋4H₂O。

③132．8g高鐵酸鈉是132.8g÷166g/mol＝0.8mol，所以根據(jù)方程式2H₂O＋Fe＋2OH^－FeO₄^2－＋3H₂↑可知，消耗1.6molOH^－，但同時(shí)生成0.8molFeO₄^2－，所以結(jié)束陰離子是0.8mol。