Question

10．铁和铁的化合物用途广泛．请回答下列问题：
（1）写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-
（2）爱迪生蓄电池的反应式为Fe+NiO₂+2H₂O$?_{充电}^{放电}$Fe（OH）₂+Ni（OH）₂
①放电时电极反应式为：负极Fe+2OH^--2e^-═Fe（OH）₂；正极NiO₂+2H₂O+2e^-═Ni（OH）₂+2OH^-．
②高铁酸钠（Na₂FeO₄）是一种新型净水剂．用如图装置可以制取少量高铁酸钠．写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）潮湿的空气中，钢铁易发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应；
（2）①原电池放电时，铁为负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；
②电解氢氧化钠溶液时，铁作阳极，阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子；

解答 解：（1）钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）①放电时，铁为负极失电子发生氧化反应，反应式为Fe+2OH^--2e^-═Fe（OH）₂，镍元素的化合价由+4价变为+2价，所以NiO₂作正极得电子发生还原反应，反应式为NiO₂+2H₂O+2e^-═Ni（OH）₂+2OH^-，故答案为：Fe+2OH^--2e^-═Fe（OH）₂；NiO₂+2H₂O+2e^-═Ni（OH）₂+2OH^-；
②阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水，离子方程式为：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，故答案为：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；

点评 本题考查了原电池和电解池原理，根据各个电极上发生的反应来分析原电池和电解池，注意高铁酸钠作净水剂原理，难度不大．