Question

（15分）铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途，请回答下列问题：
（1）铁元素在周期表中的位置是            。
（2）写出Fe与稀硫酸反应的离子方程式            。
（3）已知：Fe₂O₃（s）+C（s）=CO₂（g）+2Fe（s）；△H=+234.1kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）; △H=-393.5kJ/mol．
请写出Fe（s）与O₂（g）反应生成Fe₂O₃（s）的热化学方程式           。
（4）在一定条件下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO₂（g）;工业上有16 t Fe₂O₃在200m³的容器中反应，l小时后测得Fe₂O₃的转化率为50%，则这段时间内CO的消耗速率为           mol/（L·h）．
（5）爱迪生蓄电池的反应式为：Fe+NiO₂+2H₂OFe（OH）₂+Ni（OH）₂；高铁酸钠（ Na₂FeO₄）是一种新型饮水消毒剂．用题29图装置可以制取少量高铁酸钠．
①此装置中爱迪生蓄电池的负极是____（填“a”或"b”）．
②写出阳极的电极反应式________．
③当制得132．8g高铁酸钠时，阳极区减少的阴离子的物质的量为            ．

Answer 1

（1）第四周期，Ⅷ族（2分）
（2）Fe＋2H^＋= Fe^2＋＋H₂↑（2分）
（3）2Fe(s)＋O₂(g) = Fe₂O₃(s)    △H=－824.4kJ/mol（3分）
（4）0.75（2分）
（5）①a（1分）
②Fe－6e^－＋8OH^－＝FeO₄^2－＋4H₂O（3分）  ③0.8mol（2分）

（1）铁的原子序数是26，位于第四周期，Ⅷ族。
（2）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，方程式为Fe＋2H^＋= Fe^2＋＋H₂↑。
（3）考查盖斯定律的应用。根据已知反应可知②×2/3－①即得到2Fe(s)＋O₂(g) = Fe₂O₃(s) ，所以反应热是－393.5kJ/mol×3/2－234.1kJ/mol＝－824.4kJ/mol.
（4）l小时后测得Fe₂O₃的转化率为50%，则消耗氧化铁是8t，因此消耗CO是
，所以其反应速率是＝0.75mol/（L·h）。
（5）①制取高铁酸钠，则铁应该是阳极，所以a是负极，b是正极。
②电解池中阳极失去电子，根据氧化产物是高铁酸钠可知，阳极电极反应式为Fe－6e^－＋8OH^－＝FeO₄^2－＋4H₂O。
③132．8g高铁酸钠是132.8g÷166g/mol＝0.8mol，所以根据方程式2H₂O＋Fe＋2OH^－FeO₄^2－＋3H₂↑可知，消耗1.6molOH^－，但同时生成0.8molFeO₄^2－，所以结束阴离子是0.8mol。