铁是一种过渡元素，金属铁是最常用的金属．请回答下列各题：（l）生铁中含有一种铁碳化合物（Fe3C），在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体，该

Question

铁是一种过渡元素，金属铁是最常用的金属．请回答下列各题：
（l）生铁中含有一种铁碳化合物（Fe₃C），在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式为

Fe₃C+3O₂(高温.)/()Fe₃O₄+CO₂

Fe₃C+3O₂(高温.)/()Fe₃O₄+CO₂

．上述反应生成的磁性固体能溶于过量稀硝酸，该反应的离子方程式为______．
（2）11.2g Fe与一定量的HNO3充分反应后，Fe全部溶解，生成Fe²⁺、Fe³⁺的物质的量之比为l：4，将生成的气体与一定量的O₂混合后通入水槽中，气体恰好被完全吸收，氧气的物质的量是______．
A．0.12molB．0.14mol    C．0.2mol    D．0.13mol
（3）在Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用下，可实现2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄的转化．已知含SO₂的废气通入Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，则另一个反应的离子方程式为______．
（4）利用电解实验可以制得纯净的Fe（OH）₂，装置如图所示，两电极分别是石墨和铁，电解质溶液为NaCl溶液．
①植物油的作用是______，在加入植物油之前，要对NaCl溶液作何处理：______．
②阳极反应式为：______．
③若将该装置改为防止Fe发生电化学腐蚀的装置，Fe电极与电源______
极相连，当电路中通过2mol电子时，两极共收集到气体______L（标准状况）．

Answer 1

（1）Fe₃C在足量的空气中高温煅烧生成四氧化三铁和二氧化碳，反应为Fe₃C+3O₂(高温.)/()Fe₃O₄+CO₂；磁性固体能溶于过量稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铁、NO和水，离子反应为3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案为：Fe₃C+3O₂(高温.)/()Fe₃O₄+CO₂；3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（2）11.2g Fe的物质的量为(11.2g)/(56g/mol)=0.2mol，由电子守恒可知，需要氧气为(0.2mol×(1)/(5)×(2−0)+0.2mol×(4)/(5)×(3−0))/(2×(2−0))=0.14mol，故答案为：B；
（3）由总反应（2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄）减去4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O可得到离子反应为2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（4）①植物油的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，为防止氢氧化亚铁被氧化，并在实验加入植物油之前，对d溶液进行加热处理的目的是排出溶液中的氧气，
故答案为：隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化；加热煮沸；
②Fe为阳极，发生的电极反应为Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案为：Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺；
③该装置改为防止Fe发生电化学腐蚀的装置，则Fe为阴极，与电源负极相连，由2NaCl+2H₂O(电解.)/()2NaOH+Cl₂↑+H₂↑可知，通过2mol电子时生成2mol气体，气体体积为0.2mol×22.4L/mol=44.8L，故答案为：负；44.8．