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(2014•福建)铁及其化合物与生产、生活关系密切.(1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图.①该电化腐蚀称为.②图中A、B、C、D、四个区域,生成铁锈最
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(2014•福建)铁及其化合物与生产、生活关系密切.
(1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图.
①该电化腐蚀称为______.
②图中A、B、C、D、四个区域,生成铁锈最多的是______(填字母).
(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解.硝酸分解的化学方程式为
②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O═2Fe2O3•nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为______.
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项).
(3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25.
①t℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)=______.
②若在1 L密闭容器中加入0.02mol FeO(s),并通入x mol CO,t℃时反应达到平衡.此时FeO(s)转化率为50%,则x=______.
(1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图.
①该电化腐蚀称为______.
②图中A、B、C、D、四个区域,生成铁锈最多的是______(填字母).
(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解.硝酸分解的化学方程式为
4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O
| ||
4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O
.
| ||
②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O═2Fe2O3•nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为______.
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项).
(3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25.
①t℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)=______.
②若在1 L密闭容器中加入0.02mol FeO(s),并通入x mol CO,t℃时反应达到平衡.此时FeO(s)转化率为50%,则x=______.
▼优质解答
答案和解析
(1)①由图可知,海水溶液为弱酸性,则Fe失去电子,正极上氧气得到电子,发生吸氧腐蚀,故答案为:吸氧腐蚀;
②A发生化学腐蚀,B发生电化学腐蚀,C已经腐蚀后有氧化层,D在金属内部,显然B中腐蚀速率最快,生成铁锈最多,故答案为:B;
(2)由流程图可知,Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁,步骤Ⅱ中转化为Fe2O3•nH2O,最后得到铁红,
①硝酸分解生成二氧化氮、氧气、水,该反应为4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O,故答案为:4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O;
②产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,则Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、硝酸铵和水,该反应为4Fe+10HNO3═4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O,
故答案为:4Fe+10HNO3═4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
③由流程可知,上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是减少了有毒的氮氧化物的生成,氮氧化物排放少,故答案为:氮氧化物排放少;
(3)①K=
,平衡常数K=0.25,n(CO):n(CO2)=
,即n(CO):n(CO2)=4:1,故答案为:4:1;
②通入x mol CO,t℃时反应达到平衡.此时FeO(s)转化率为50%,即反应的FeO为0.02mol×50%=0.01mol,则
FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)
开始 0.02 x 0 0
转化 0.01 0.01 0.01 0.01
平衡 x-0.01 0.01
则K=
=0.25,解的x=0.05,故答案为:0.05.
②A发生化学腐蚀,B发生电化学腐蚀,C已经腐蚀后有氧化层,D在金属内部,显然B中腐蚀速率最快,生成铁锈最多,故答案为:B;
(2)由流程图可知,Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁,步骤Ⅱ中转化为Fe2O3•nH2O,最后得到铁红,
①硝酸分解生成二氧化氮、氧气、水,该反应为4HNO3
| ||
| ||
②产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,则Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、硝酸铵和水,该反应为4Fe+10HNO3═4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O,
故答案为:4Fe+10HNO3═4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
③由流程可知,上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是减少了有毒的氮氧化物的生成,氮氧化物排放少,故答案为:氮氧化物排放少;
(3)①K=
c(CO2) |
c(CO) |
1 |
0.25 |
②通入x mol CO,t℃时反应达到平衡.此时FeO(s)转化率为50%,即反应的FeO为0.02mol×50%=0.01mol,则
FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)
开始 0.02 x 0 0
转化 0.01 0.01 0.01 0.01
平衡 x-0.01 0.01
则K=
0.01 |
x−0.01 |
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