Question

鐵及其化合物在國民經濟的發展中起著重要作用。

（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則Fe₂O₃(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)的△H＝   kJ·mol^-1。
（2）鐵在潮濕的空氣中易發生電化學腐蝕。某同學將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發現液滴覆蓋的圓周中心區(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(b)，如圖所示。液滴邊緣是  區（填“正極”或“負極”），其電極反應式為   。

（3）鐵鈦合金是一種常用的不銹鋼材料，某同學在探究該合金的性質時，往含有TiO²⁺、Fe³⁺溶液中加入鐵屑至溶液顯紫色，該過程中發生的反應有：
①2TiO^2＋(無色)＋Fe＋4H^＋=2Ti^3＋(紫色)＋Fe^2＋＋2H₂O
②Ti^3＋(紫色)＋Fe^3＋＋H₂O=TiO^2＋(無色)＋Fe^2＋＋2H^＋
③   。
（4）①高鐵酸鉀(K₂FeO₄)是一種優良的水處理劑。FeO在水溶液中的存在形態如右圖所示，縱坐標表示各存在形態的分數分布。
下列說法不正確的是   。（填字母）
A．不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態
B．向pH＝10的這種溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO的分布分數逐漸增大
C．向pH＝6的這種溶液中加KOH溶液，發生反應的離子方程式為：
HFeO＋OH^－=FeO＋H₂O
②K₂FeO₄溶于水會放出一種無色無味氣體，其殺菌消毒、吸附水中的懸浮雜質的原理可用離子方程式表示為   。
（5）向一定量的Fe、FeO、Fe₃O₄的混合物中加入100 mL 1 mol·L^-1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（標準狀況）氣體，加入KSCN溶液不顯紅色。若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，可得鐵    g。

Answer 1

（1）＋489.0
（2）正極     O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－
（3）2Fe^3＋＋Fe=3 Fe^2＋
（4）①AB          ②4FeO＋10H₂O=4Fe(OH)₃＋8OH^－＋3O₂↑
（5）2.8 g

解析試題分析： （1）由蓋斯定律得，△H="-110.5" kJ·mol^-1×3-[(-1642 kJ·mol^-1)÷2]= ＋489.0kJ·mol^-1。（2）鐵發生吸氧腐蝕，液滴邊緣電極反應式為O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－，液滴邊緣為正極區。（3）加入的Fe與Fe³⁺生成Fe²⁺。（4）pH為2時，鐵元素有三種存在形態，pH為4、6、8時，鐵元素有兩種存在形態，A錯誤；向pH＝10的這種溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO的分布分數先增大后減小，B錯誤；pH＝6的這種溶液中加KOH溶液，FeO分布分數增大，HFeO分布分數減小，離子方程式為HFeO＋OH^－=FeO＋H₂O，C正確。（5）混合物中加鹽酸后，再加KSCN溶液不顯紅色說明溶液中溶質為FeCl₂，Fe與Cl物質的量比為1：2，Cl來自鹽酸，物質的量為0.1mol，所以Fe元素物質的量為0.05mol，用CO還原同質量的混合物得到鐵物質的量亦為0.05mol，質量為2.8g。
考點： 蓋斯定律 原電池 離子方程式 圖像的分析 化學計算