Question

铁是重要的金属元素，用途极广．（1）高铁酸钾（K2FeO4）具有很强的氧化性，常用作净水剂，对环境无不良

Answer 1

（1）铁失去电子，在碱性溶液中生成高铁酸根离子，同时有水生成，阳极的电极反应式为Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，故答案为：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O；

（2）FeSO₄→Fe（OH）SO₄ ，Fe由+2变为+3，故FeSO₄为还原剂，NaNO₂→NO，N由+3变为+2，故NaNO₂为氧化剂，稀硫酸既不做氧化剂也不做还原剂．FeSO₄→Fe（OH）SO₄ 和NaNO₂→NO化合价升降相等，故FeSO₄和NaNO₂化学计量数相等，依据原子守恒配平可得：2FeSO₄+2NaNO₂+H₂SO₄=2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑

故答案为：2FeSO₄+2NaNO₂+H₂SO₄=2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑；

（3）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ/mol

②C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172.5kJ/mol

依据盖斯定律①×[1/3]-②得到高炉炼铁过程中发生的主要反应为：[1/3]Fe₂O₃（s）+CO（g）?[2/3] Fe（s）+CO₂（g）△H=-9.5 kJ/mol，则a=-9.5kJ/mol

在一个容积为：10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，Q=

1mol

10L

1mol

10L=1＜K=4，说明费用正向进行，v_正＞v_逆；

设反应一氧化碳物质的量为x

[1/3]Fe₂O₃（s）+CO（g）?[2/3] Fe（s）+CO₂（g）

起始量 （mol） 1 1

变化量（mol）x x

平衡量（mol）1-x 1+x

[1+x/1?x]=4

x=0.6

经过l0min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率v（CO₂）=

0.6mol

10L

10min=0.006mol/L?min；

欲提高上述反应中CO的平衡转化率，应使平衡正向进行；

A．反应是放热反应，提高反应温度，平衡逆向进行，一氧化碳转化率减小，故A不符合；

B．移出部分CO₂平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故B符合；

C．加入合适的催化剂，改变反应速率不改变化学平衡，一氧化碳转化率不变，故C不符合；

D．反应前后气体体积不变，减小容器的容积增大压强，平衡不变，一氧化碳转化率不变，故D不符合；

故选B．

（4）A．因为Fe³⁺的氧化性强于Cu²⁺，所以投入少量铁粉，先发生的反应是：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，不能观察到红色固体析出，故A正确；

B．因为Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺对应的碱全是弱碱，所以这三种离子在溶液中都会发生水解，因此它们的物质的量会减少，故B正确；

C．加入氯水，可以把亚铁离子全氧化成三价，但它的还原产物Cl^-肯定还在溶液中，而且在调节pH时加入的试剂也会在溶液中有所保留，所以得到的溶液中不可能只含CuSO₄一种溶质，故C错误；

D．从表格中可以看出，Fe（OH）₃的Ksp是最小的，所以它最先出现沉淀，故D正确；

故选C．