Question

鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關系密切．

（1）如圖2是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖這一腐蝕過程中發(fā)生還原反應的物質(zhì)是　　（填化學式）．圖2中A、B、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是　　（填字母）．

（2）用廢鐵皮制取鐵紅（Fe₂O₃）的部分流程示意圖如下：（圖1）

步驟 I若溫度過高，將不利于反應的進行，用適當?shù)奈淖趾突瘜W方程式進行解釋：　　．

步驟Ⅱ中發(fā)生反應：4Fe（NO₃）₂+O₂+（2n+4）H₂O→2Fe₂O₃•nH₂O+8HNO₃，反應產(chǎn)生的HNO₃又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe（NO₃）₂，該反應的化學方程式為　　上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學”思想的是　　（任寫一項）．

（3）已知t℃時，反應FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO₂（g）的平衡常數(shù)為K₁．寫出K₁的表達式　　．若該反應在恒容容器中反應時滿足圖3所示變化，則該反應的正反應為　　反應（選填“吸熱”或“放熱”）．若在t℃的2L恒溫密閉容器中加入0.02mol FeO（s），并通入一定量CO．若5min后FeO（s）轉(zhuǎn)化率為50%，則CO₂的平均反應速率為　．

Answer 1

考點：

金屬的回收與環(huán)境、資源保護；化學平衡建立的過程．
專題：	化學平衡專題；元素及其化合物．
分析：	（1）①由圖可知，海水溶液為弱酸性，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣具有強氧化性，充當氧化劑，被還原； ②A發(fā)生化學腐蝕，B發(fā)生電化學腐蝕，C已經(jīng)腐蝕后有氧化層，D在金屬內(nèi)部； （2）由流程圖可知，F(xiàn)e與硝酸反應生成硝酸亞鐵，步驟Ⅱ中轉(zhuǎn)化為Fe2O3•nH2O，最后得到鐵紅， 硝酸分解生成二氧化氮、氧氣、水；產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe（NO3）2，則Fe與硝酸反應生成硝酸亞鐵、硝酸銨和水；氮氧化物為有毒氣體； （3）K=，升高溫度，V正增加的快，； 通入x mol CO，t℃時反應達到平衡．此時FeO（s）轉(zhuǎn)化率為50%，即反應的FeO為0.02mol×50%=0.01mol，則       FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO2（g） 開始   0.02     x       0       0 轉(zhuǎn)化    0.01    0.01   0.01   0.01 平衡            x﹣0.01         0.01 結合化學反應速率計算．
解答：	解：（1）由圖可知，海水溶液為弱酸性，則Fe失去電子，正極上O2得到電子，發(fā)生吸氧腐蝕，A發(fā)生化學腐蝕，B發(fā)生電化學腐蝕，C已經(jīng)腐蝕后有氧化層，D在金屬內(nèi)部，顯然B中腐蝕速率最快，生成鐵銹最多，故答案為：O2；B； （2）由流程圖可知，F(xiàn)e與硝酸反應生成硝酸亞鐵，步驟Ⅱ中轉(zhuǎn)化為Fe2O3•nH2O，最后得到鐵紅；硝酸分解生成二氧化氮、氧氣、水，該反應為4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O，產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe（NO3）2，則Fe與硝酸反應生成硝酸亞鐵、硝酸銨和水，該反應為4Fe+10HNO3═4Fe（NO3）2+NH4NO3+3H2O，由流程可知，上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學”思想的是減少了有毒的氮氧化物的生成，氮氧化物排放少， 故答案為：4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O，造成原料浪費；4Fe+10HNO3═4Fe（NO3）2+NH4NO3+3H2O；氮氧化物排放少； （3）依據(jù)化學反應方程式得出：平衡常數(shù)K=；升高溫度，V正增加的快，故正反應為吸熱反應； t℃時反應達到平衡．此時FeO（s）轉(zhuǎn)化率為50%，即反應的FeO為0.02mol×50%=0.01mol，則         FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO2（g） 開始    0.02                     0 轉(zhuǎn)化     0.01                   0.01 平衡                            0.01 故v（CO2）==0.001mol/（L•min），故答案為：；吸熱；0.001mol/（L•min）．
點評：	本題考查較綜合，涉及化學平衡計算、電化學腐蝕及物質(zhì)的制備流程等，為高頻考點，側(cè)重分析能力及計算能力的考查，把握化學反應原理及圖象、流程的分析為解答的關鍵，題目難度中等．