(10分)对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
（1）抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，除去铁锈的化学反应的离子方程式为：________________________。
（2）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于________处。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为____ ____。
（3）上图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时， 转移的电子数为 NA。铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，如果铁件部分未镀上铜，或镀层破损，镀铜铁比镀锌铁反而更易被腐蚀，请简要说明原因：___________________。
K, Fe, C, N, O, S是中学化学常见的六种元素。
（1）K位于元素周期表的第 周期第 族；N的基态原子核外有 个未成对电子。基态Fe2＋的核外电子排布式是
（2）用“＞”或“＜”填空：
（3）在250C、l01kPa下，已知CO与NO在一定条件下反应生成N2和CO2，恢复至原状态，平均每转移lmol电子放热153.9kJ，该反应的热化学方程式是
（4）钢铁在有电解质溶液存在的条件下易发生电化学腐蚀。某同学利用钢铁的电化学腐蚀原理，设计如图甲所示实验：
①写出石墨电极的电极反应式：
②将该装置作筒单修改即可成为铁的电化学防护装置，请在图乙中的虚线框内所示位置作出修改。
某蓄电池反应为NiO2＋Fe＋2H2O
Fe(OH)2＋Ni(OH)2
（1）该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是 （填下列字母），放电时生成Fe(OH)2的质量18 g，则外电路中转移的电子数是 。
| A．NiO2 | B．Fe | C．Fe(OH)2 | D．Ni(OH)2 |
（2）为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与该蓄电池这样的直流电源的 极（填“正”或“负”）相连。
（3）以该蓄电池做电源，用下图所示装置，在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示 。
（4）精炼铜时，粗铜应与直流电源的 极（填“正”或“负”）相连，精炼过程中，电解质溶液中c(Fe2＋)、c(Zn2＋)会逐渐增大而影响进一步电解，甲同学设计如下除杂方案：
已知各离子沉淀时的情况如下表：
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
| 开始沉淀时的pH |
2.3 |
7.5 |
5.6 |
6.2 |
| 完全沉淀时的pH |
3.9 |
9.7 |
6.4 |
8.0 |
则加入H2O2的目的是 ，
发生反应的离子方程式为 。乙同学认为应将方案中的pH调节到8，你认为此观点 （填“正确”或“不正确”），理由是 。
中国尿素合成塔(尿塔)使用寿命仅为欧美国家的1/4。为此北京钢铁研究 院对四川泸天化尿塔腐蚀过程进行研究，得出下列腐蚀机理：
(1)H2S来自合成尿素的天然气。在380 K、体积为2 L的密闭容器中，存在如下反应：H2(g)＋S(s)
H2S(g) △H=＋21．6kJ·mol－1。反应达到平衡时H2、S、H2S的物质的量均为3 mol，则380 K时该反应的化学平衡常数为______；下列对该反应分析正确的是______(填字母序号)。
(2)在反应I中发生的化学反应为______。
(3)研究发现反应II是分别以Fe、FeS为电极，以水膜为电解质溶液的电化学腐蚀，其 负
极为______；
已知：Fe(s)＋S(s)=FeS(s) △H1=－2．5akJ·mol－1
S(s)＋O2(g)=SO2(g) △H2=－5akJ·mol－1
4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=－6akJ·mol－1
则反应II的热化学方程式为_____
(4)已知H2S2O3的K1=2．2×10-1、K2=2．8×10-2。Na2S2O3水溶液呈______性，该溶液中电荷守恒式为_____ ；反应IY的反应类型为______ ；该反应______(填“能”或“不能”） 说明FeS溶解性强于FeS2O3
(5)泸天化尿塔的最终腐蚀产物为______；为了有效防腐，北钢建议泸天化在生产中用 CuSO4溶液“脱硫(H2S)”，其中涉及的离子方程式为
__________________
铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）下图是研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
在图中A、B、C、D四个部位中，生成铁锈最多的部位________（填字母）。
（2）已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g) 
Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。则该反应的平衡常数表达式为K=____________；t℃时，反应达到平衡时n(CO):n(CO2) =_______；t℃时，若在1L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)、xmol CO，发生反应，当反应达到平衡时FeO(s)的转化率为50%，则x=________。
（3）高铁酸钾是一种高效、多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，有关
反应原理为：
3NaClO+2Fe(NO3)3+l0NaOH=2Na2FeO4 ↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
实验证明，反应的温度、原料的浓度及配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；图2为一定温度下，NaClO不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响。
①工业生产中，反应进行的适宜温度为_________℃；此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的理想的质量浓度之比是____________。
②高铁酸钾做水处理剂时的作用主要有__________________（答出2条即可）。
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
电化学原理在能量转换、物质合成、防止金属腐蚀等方面应用广泛。
I.下列是常见的电化学示意图
（1）图①是碱性锌锰电池的构造示意图，在正极反应的物质是_______________(填“Zn”或“MnO2”)，正极发生_______反应（填“氧化”或“还原”）。
（2）图②是酸性电解质的氢氧燃料电池工作原理示意图，B极发生的电极反应是________________。
（3）图③表示钢铁发生吸氧腐蚀生锈的示意图，写出氧气发生的电极反应：___________________。
（4）能表示“牺牲阳极的阴极保护法”的示意图是______________(填序号)。图④中，钢闸门连接电源的_____________极而受到保护。在图⑤中标出电子的移动方向。
II.下列是常见的电化学装置图。
（5）图⑥中电池的总反应为__________________(写化学方程式)，盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液，盐桥中Cl-会向_______________(填“左”或“右”)边烧杯中的溶液移动。
（6）检验图⑦中阳极产物的方法和现象是________________。
高炉炼铁过程中发生的主要反应为：Fe2O3(s） + 3CO(g）
2Fe(s） + 3CO2(g）。已知该反应在不同温度下的平衡常数列于表中：
| 温度/℃ |
1000 |
1150 |
1300 |
| 平衡常数 |
64.0 |
50.653 |
42.875 |
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=____ _____。
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe2O3、CO各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2）= ；平衡时，c（CO）= 。
（3）欲提高（2）中CO的反应速率，可采取的措施是_____________。
A．减少Fe的量
B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2
D．提高反应温度
E．减小容器的体积
F．加入合适的催化剂
（4）在1L的密闭容器中，1300℃条件，下列达平衡状态的是 。
| n(Fe2O3） |
0.350 |
0.027 |
0.080 |
0.080 |
| n(CO） |
0.010 |
0.010 |
0.010 |
0.050 |
| n(Fe） |
0.100 |
0.064 |
0.080 |
0.080 |
| n(CO2） |
0.035 |
0.088 |
0.040 |
0.050 |
（5）铁是国家的工业基础，下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀 ________。
Cl2、漂白液（有效成分为NaClO）在生产、生活中广泛用于杀菌、消毒．
（1）电解NaCl溶液生成Cl2的化学方程式是 。
（2）Cl 2溶于H2O、NaOH溶液即获得氯水、漂白液．
①干燥的氯气不能漂白物质，但氯水却有漂白作用，说明起漂白作用的物质是 。
②25℃，Cl 2与H2O、NaOH的反应如下：
不直接使用氯水而使用漂白液做消毒剂的原因是 。
（3）家庭使用漂白液时，不宜直接接触铁制品，漂白液腐蚀铁的电极反应为：
发生的电极反应式是 。
（4）研究漂白液的稳定性对其生产和保存有实际意义．30℃时，pH=11的漂白液中NaClO的质量百分含量随时间变化如下：
①分解速v（Ⅰ）、v（Ⅱ）的大小关系是 ，原因是 。
②NaClO分解的化学方程式是 。
③
（常温下漂白液的密度约为1g / cm3，且变化忽略不计）
铁、铜及其化合物在工农业生产中应用广泛。
（1）在潮湿空气中，钢铁发生电化学腐蚀转化为Fe(OH)2的反应方程式为 。在含有等浓度硫酸溶液的下列装置中，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是 （用序号填写）。
（2）已知：①3Fe（s）+2O2（g）=Fe3O4（s） 
H="-1118" kJ·mol-1
②2Al（s）+3/2O2（g）=A12O3（s） H="-1675.7" kJ·mol-1
则焊接钢轨时铝与Fe3O4发生反应生成铁和Al2O3的热化学方程式为 。
（3）Na2FeO4具有强氧化性，其电解制法如图所示，请写出阳极的电极反应式 。Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其原理是 。
（4）工业上常用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板，发生反应的离子方程式是 。若腐蚀铜板后的溶液中，Cu2+、Fe3+和Fe2+浓度均为0．1 mol·L-1，结合下图分析，当混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5．6时，溶液中存在的金属阳离子为 。从图中数据计算Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]= 。
已知：横坐标为溶液的pH，纵坐标为金属离子的物质的量浓度的对数（当溶液中金属离子浓度
10-5 mol·L-1时，可认为沉淀完全）。
【原创】现有A、B、C、D、E五种金属片，①把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸铜溶液中，A上有红色固体产生；②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，D发生氧化反应；③把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电流方向为B→导线→A；④将E放入水中，立即有气体产生。根据上述情况，回答下列问题：
（1）在①中，金属片_______发生氧化反应；
（2）在②中，金属片_______作负极；
（3）如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片_______上有气泡产生；
（4）上述五种金属的活动性顺序是__________________。
钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题。
（1）工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式： 。
（2）铁在潮湿的空气中容易被腐蚀为铁锈（Fe2O3•xH2O），写出铁发生电化学腐蚀时正极的电极反应： 。
（3）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 （填字母）。
（4）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如右图，请回答：
① B电极对应的金属是 (写元素名称)，A电极的电极反应式是 。
② 若电镀前两电极的质量相同，电镀完成后, 若电镀时电路中通过的电子为0.2mol，将它们取出洗净、烘干、称量，则A、B两极质量相差 g。
铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各 种性能的不锈钢，CrO3 大量地用于电镀工业中。
（1）在下图装置中，观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图 2 装置中铜电 极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
（2）最近赣州酒驾检查特别严，利用 CrO3具有强氧化性，有机物（如酒精）遇到 CrO3时，猛烈反应，CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]，另该过程中乙醇被氧化成乙酸， 从而增强导电性，根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
（3）虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀，但 生产成本高，生活中很多情况下还是直接使用钢铁，但易腐蚀， 利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒，为 减缓铁的腐蚀，开关 K 应置于________处。若 X 为锌，开关K 置于________处。
（4）CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水，这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含＋6 价 Cr 的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入 适量的 NaCl 进行电解：阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72－发生反应，生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH－结合生成 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 ＝ 3.0×10-31， KspCr(OH)3 ＝ 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10－6 mol·L1，则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。
（1）已知：4Fe（s）＋3O2（g）=2Fe2O3（s） △H＝－1641.0 kJ·mol-1
C（石墨）＋1/2O2（g）=CO（g） △H＝－110.5 kJ·mol-1
则Fe2O3（s）＋3C（石墨）=2Fe（s）＋3CO（g）的 △H＝ kJ·mol-1。
（2）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色（b），如图所示。液滴中心是 区（填“正极”或“负极”），其电极反应式为 。为减缓钢铁的腐蚀，可与锌块相连，该方法称为 。
（3）铁钛合金是一种不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色，该过程中发生的反应有：
①2TiO2＋（无色）＋Fe＋4H＋=2Ti3＋（紫色）＋Fe2＋＋2H2O
②Ti3＋（紫色）＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋（无色）＋Fe2＋＋2H＋
③ 。
I．下列说法不正确的是 （填字母代码）。
A．对于Al(OH)3(s) Al(OH)3(aq)Al3+＋3OH-，前者为溶解平衡，后者为电离平衡 |
| B．物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解都是吸热的 |
| C．能源、信息与材料通常被称为现代社会发展的三大支柱 |
| D．镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀 |
E.除去硬水中的Mg2+，用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好，说明Mg(OH)2溶解度比 MgCO3的小
II．向含有AgI的饱和溶液中：
（1）加入固体AgNO3，则c(I-) (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)。
（2）若改加更多的AgI，则c(Ag＋) 。
（3）若改加AgCl固体，则c(I-) ，而c(Ag＋) 。
III．用“＞”、“＜”或“=”填空：
（1）25℃时1mol/L FeCl3溶液的pH 80℃时1mol/L FeCl3溶液的pH。
（2）已知NaHSO3溶液中c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H2SO3)，则溶液中c(H+) c(OH-)。
（3）常温下，取等物质的量浓度的HA溶液与NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH=8，混合溶液中由水电离出的c(H+)水 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)水。
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