Question

鐵單質及其化合物在生活、生產中應用廣泛．請回答：
（1）鋼鐵在空氣中發生吸氧腐蝕時，正極的電極反應是

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
（2）由于氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺，氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，反應的離子方程式是

Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺

．
（3）硫酸鐵可作絮凝劑，常用于凈水，其原理是

Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；

（用離子方程式表示）．在使用時發現硫酸鐵不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其原因是

酸性環境中，氫離子抑制了鐵離子的水解，無法生成氫氧化鐵膠體

．
（4）磁鐵礦是工業上冶煉鐵的原料之一，其原理是Fe₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂，若有1.5mol Fe₃O₄參加反應，轉移電子的物質的量是

12mol

．

Answer 1

分析：（1）在鋼鐵的吸氧腐蝕中，正極上發生的是氧氣得電子的還原反應；
（2）金屬銅可以和三價鐵之間發生氧化還原反應；
（3）三價鐵水解生成的氫氧化鐵膠體具有凈水作用，根據影響化學平衡移動的因素來回答；
（4）氧化還原反應中，化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數．

解答：解：（1）在鋼鐵的吸氧腐蝕中，正極上發生的是氧氣得電子的還原反應，即O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）三價鐵的氧化性強于銅離子，所以金屬銅可以和三價鐵之間發生氧化還原反應：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）三價鐵水解生成的氫氧化鐵膠體具有凈水作用，原理方程式為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，硫酸鐵中由于三價鐵水解導致溶液顯酸性，而酸性環境中，氫離子抑制了鐵離子的水解，無法生成氫氧化鐵膠體，所以硫酸鐵不能使酸性廢水中的懸浮物沉降而除去，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；酸性環境中，氫離子抑制了鐵離子的水解，無法生成氫氧化鐵膠體；
（4）氧化還原反應Fe₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂中，化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數=8，即有1mol Fe₃O₄參加反應，轉移電子的物質的量是8mol，所以有1.5mol Fe₃O₄參加反應，轉移電子的物質的量是12mol，故答案為：12mol．

點評：本題主要考查對化學基本概念和原理的理解，以及利用課本知識解決新問題能力，主要是原電池反應原理的應用，氧化還原反應的規律運用和電子轉移的計算，鹽類水解的應用．