题目

题型：不详难度：来源：

科研、生产中常涉及铁及其化合物
（1）实验室配制FeSO₄溶液时，常向溶液中加入的物质有__________________。
（2）高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途，高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种理想的水处理剂，处理水时所起的作用是________________________。
（3）高铁电池是一种新型可充电、能长时间保持稳定放电电压的电池。该电池总反应式为3Zn（OH）₂＋2Fe（OH）₃＋4KOH3Zn＋2K₂FeO₄＋8H₂O，该电池放电时的负极反应式为________，充电时阳极附近溶液的pH________（填“变大”、“不变”或“变小”）。
（4）高炉炼铁过程中发生下列反应：
①Fe₂O₃（s）＋3CO（g）=2Fe（s）＋3CO₂（g） ΔH＝－24.8 kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）＋CO（g）=2Fe₃O₄（s）＋CO₂（g） ΔH＝－47.2 kJ/mol
③3Fe₃O₄（s）＋CO（g）=3FeO（s）＋CO₂（g） ΔH＝＋640.4 kJ/mol
请你写出用CO还原FeO固体制得Fe和CO₂的热化学方程式：________________。

答案

（1）稀硫酸和铁粉
（2）杀菌剂（强氧化剂）和吸附剂（净水剂）
（3）Zn＋2OH^－－2e^－=Zn（OH）₂变小
（4）FeO（s）＋CO（g）=Fe（s）＋CO₂（g）ΔH＝－218 kJ/mol

解析

（1）FeSO₄是强酸弱碱盐，易发生水解使溶液呈酸性，配制溶液时，需加入稀硫酸抑制Fe^2＋水解，FeSO₄具有较强的还原性，还需加入铁粉，防止Fe^2＋被氧化。
（2）高铁酸钾中铁为＋6价，具有很强的氧化性，可用于杀菌，高铁酸钾的还原产物是Fe^3＋，易水解生成氢氧化铁胶体，具有较强的吸附杂质的能力，可用于净水。
（3）该电池放电时，Zn失电子，为电池的负极，结合产物Zn（OH）₂，可写出放电时的负极反应式为Zn＋2OH^－－2e^－=Zn（OH）₂，正极反应式为FeO₄^2-＋4H₂O＋3e^－=Fe（OH）₃＋5OH^－。充电时，充电电池的阳极与电源的正极相连，阳极反应式为Fe（OH）₃＋5OH^－－3e^－=FeO₄^2-＋4H₂O，pH变小。
（4）根据反应FeO（s）＋CO（g）=Fe（s）＋CO₂（g）与高炉炼铁的反应可知：3×①－②－2×③得到6FeO（s）＋6CO（g）=6Fe（s）＋6CO₂（g） ΔH＝－1 308 kJ/mol，简化成FeO（s）＋CO（g）=Fe（s）＋CO₂（g） ΔH＝－218 kJ/mol。