Question

镁及其化合物与生产、生活关系密切．
（1）FeCl₃与S^2-作用的产物与溶液的酸碱性有关，当pH＜7时，有黄色沉淀产生，当pH＞7时，生成黑色沉淀Fe₂S₃．
①写出FeCl₃与H₂S水溶液反应的离子方程式：

 

，其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

 

．
②Fe³⁺与Na₂S溶液反应生成Fe₂S₃，而不生成Fe（OH）₃的原因是

 

．
（2）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该电化学腐蚀为

 

（填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”）．
②A、B、C三个区域，生成铁锈最多的是

 

（填字母）．
（3）与MnO₂-Zn电池类似，K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，其负极反应式为

 

，正极反应式为

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应,金属的电化学腐蚀与防护,化学电源新型电池

专题：氧化还原反应专题,电化学专题

分析：（1）当pH＜7时，有黄色沉淀产生，说明发生氧化还原反应生成S，当pH＞7时，生成黑色沉淀Fe₂S₃，而不生成Fe（OH）₃，说明Fe₂S₃溶解度更小；
（2）①由图可知，海水溶液为弱酸性，发生吸氧腐蚀；
②中性或弱酸性条件下，铁发生吸氧腐蚀，铁接触空气、水时最终生成氧化铁；
（3）K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，负极为锌失电子发生氧化反应，电极反应Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；依据产物和电子守恒写出正极反应：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-．

解答： 解：（1）①H₂S水溶液呈酸性，FeCl₃与H₂S水溶液发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+2H⁺+S↓，反应中氧化剂为Fe³⁺，还原剂为H₂S，由方程式可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1，
故答案为：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+2H⁺+S↓；2：1；
②Fe³⁺与Na₂S溶液反应生成Fe₂S₃，而不生成Fe（OH）₃，说明Fe₂S₃溶解度更小，
故答案为：Fe₂S₃溶解度较Fe（OH）₃小；
（2）①海水溶液呈中性，则钢铁发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀；
②钢铁接触空气、水时腐蚀生成亚铁，与空气接触部分最终生成铁锈，只有B符合，故答案为：B；
（3）原电池的负极发生氧化反应，正极电极反应式为：FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；负极电极反应为：Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂，
故答案为：Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-．

点评：本题考查较综合，涉及盐类的水解、电化学腐蚀及原电池等，为高频考点，侧重分析能力及计算能力的考查，注意把握化学反应原理，题目难度中等．