(12分)钢铁表面发蓝(或发黑,在钢铁表面形成一层致密的氧化物Fe3O4)可提高其耐磨、耐蚀性能。其原理是:
①在NaOH溶液中,将铁粉溶解在NaNO2溶液中,除水之外,还可产生A和C。其中C为气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
②A能在过量的NaNO2溶液中继续反应,生成B和C。
③A和B的溶液能继续反应,生成Fe3O4。
经研究发现:A和B的焰色反应均为黄色,其导电性实验均为K2SO4型。生成物中A与C、B与C的物质的量之比均为31。回答下列问题:
4-1 写出并配平化学反应方程式。
4-2 实践中发现适当提高温度或增大NaNO2溶液的浓度有利于氧化膜增厚,但加大NaOH溶液浓度对膜层厚度影响不大。试说明原因。
4-3 发蓝层遇光气(COCl2),若不及时清洗,则发蓝层的完整性将被破坏。写出有关的化学反应方程式。
4-4 有一种隐形材料D可由B与Zn(NO3)2 反应生成,也可用以硝酸铁、硝酸锌、氢氧化钠等为原料的水热合成法。请确定D的化学式,并判断上述制备D的反应是否属于氧化还原反应。此法所得产品D能够隐形的原因是什么?
4-1 3 Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+NH3↑+H2O
Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH
Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH(各1分)
4-2 因NaNO2是氧化剂,增大NaNO2浓度可使反应向生成Fe3O4方向移动;而升高温度可以增强NaNO2的氧化性;由于NaOH是介质,当它的浓度达到一定要求后,再升高c(OH-),对化学平衡(生成氧化物层厚度)影响不大,何况还抑制Na2Fe2O4、Fe3O4的生成。(3分)
4-3 2 Fe3O4+9COCl2=6FeCl3+8CO2↑+CO↑。(2分)
4-4 D:ZnFe2O4;(2分) 非氧化还原反应;(1分) D晶粒直径应在10nm(纳米)左右。(1分)
科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
T(K) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.36 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
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科目:高中化学 来源:2012-2013学年天津市和平区高三第一次质量调查理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
I.设反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1。反应 ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2,在不同温度下,K1、K2的值如下:
T(K) |
K1 |
K2 |
973 |
1.47 |
2.36 |
1173 |
2.15 |
1.67 |
(1)现有反应③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),这是一个 (填“吸”或“放”)热反应,要使平衡③向右移动,可采取的措施有 (填序号)。
A.缩小反应容器容积
B.扩大反应容器容积
C.降低温度
D.升高温度
E.使用合适的催化剂
F.设法减少CO的量
(2)若反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)在温度T1下进行;Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)在温度T2下进行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(H2O)(其他条件均相同),则两者的反应速率 (填序号)。
A.前者大 B.后者大 C.一样大 D.无法判断
II.(1)钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法。请配平主要反应的方程式:
□Na2FeO2+□NaNO2+□H2O=□NaFeO2+□NH3↑+□NaOH
(2)钢铁经冷、浓HNO3处理后“钝化”能达到防腐目的,不同浓度的HNO3与铁反应的还原产物很复杂,其分布曲线如图。
①图示可知,分析HNO3与铁反应的规律是 。
②工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理,其可能的原因是 。
(3)金属(M)的腐蚀是因为发生反应:M-ne-→Mn+,除了上述表面处理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是 (填字母编号)
A.在铁中掺入铬等金属制成不锈钢
B.在铁制品表面镀锌
C.提高铁中含碳量,制成生铁
D.将水库铁闸门与直流电源的负极相连
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科目:高中化学 来源: 题型:
金属腐蚀造成很大的经济损失,甚至超过自然灾害,其中钢铁锈蚀最为严重,寻求防止钢铁腐蚀的方法意义重大。
(1)钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法。下列反应是主要反应之一。
请配平方程式:口 Na2FeO2+ 口 NaNO2+ 口 = 口 NaFeO2+ 口 NH3↑+ 口 NaOH
(2)钢铁的“钝化”处理也能达到防腐目的,经冷、浓 HNO3 处理后,其表面有一层致密氧化物保护膜,但是加热或在稀HNO3中 就不能 “钝化”。不同浓度的HNO3 与铁反应的还原产物很复杂,其分布曲线如图。
①图示可知,密度为 1.05g?mL-1 的硝酸与铁反应时,其最多的还原产物是
;密度大于1.35 g?mL-1的硝酸与铁反应时,其还原产物主要是 NO2;分析HNO3 与铁反应的规律是: 。
② mg 铁与含 n g HNO3的硝酸溶液恰好完全反应,若硝酸的还原产物只有 NO, 则 m 的取值可能是 (填字母编号 )
A. B. C. D. E.
③工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理,其可能的原因是:
。
(3)金属 (M) 的腐蚀是因为发生反应: M-ne-→Mn+,除了上述表面处理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是 (填字母编号)
A.在铁中掺入铭、镇等金属,改变其内部结构,制成不锈钢
B.在铁制品表面镀辞
C.提高铁中含碳量,制成生铁
D.将水库铁闸门与直流电源的负极相连
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