1、简答题  铁和铁的化合物用途广泛．请回答下列问题：
（1）写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式：______．
将生锈的铁屑放入H2SO4溶液中充分溶解后，在溶液中并未检测出Fe3+，用离子方程式说明原因：______．
（2）爱迪生蓄电池的反应式为：Fe+NiO2+2H2O

参考答案：（1）钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子O2+4e-+2H2O=4OH-，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，二价铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁失去部分水生成铁锈，所以铁锈的成分是Fe2O3?xH2O，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式为：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，铁和铁离子能发生氧化还原反应生成亚铁离子2Fe3++Fe=3Fe2+，导致溶液中不存在铁离子，
故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+；
（2）①放电时，镍元素的化合价由+4价变为+2价，所以NiO2作正极，充电时，铁电极上氢氧化亚铁得电子发生还原反应生成铁，
故答案为：NiO2；还原反应；
②阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水，离子方程式为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O，故答案为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O；
③高铁酸钠具有强氧化性，所以能杀菌消毒；高铁酸钠能被还原生成铁离子，铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附悬浮杂质，所以能净水，故选ad；
（3）设Fe2+与Fe3+物质的量分别为x、y，根据铁原子、氧原子守恒得（x+y）：（x+1.5y）=4：5，x=y，所以x：y=1：1，故答案为：1：1．

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  在500mL?KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中c（NO3-）=6mol?L-1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是（　　）
A．原混合溶液中?c（K+）为2?mol?L-1
B．上述电解过程中转移电子总数为2NA
C．电解得到的Cu的物质的量为0.5?mol
D．电解后溶液中c（H+）为2?mol?L-1

参考答案：石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况），n（O2）=22.4L22.4L/mol=1mol，
阳极发生4OH--4e-═O2↑+2H2O，
? ?4mol? 1mol
阴极发生Cu2++2e-═Cu、2H++2e-═H2↑，
?1mol?2mol?1mol?2mol 1mol?
A．c（Cu2+）=1mol0.5L=2mol/L，由电荷守恒可知，原混合溶液中c（K+）为6mol/L-2mol/L×2=2mol/L，故A正确；
B．由上述分析可知，电解过程中转移电子总数为4NA，故B错误；
C．电解得到的Cu的物质的量为1mol，故C错误；
D．电解后溶液中c（H+）为4mol-2mol0.5L=4mol/L，故D错误；
故选A．

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题   (20分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 在25℃、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH4燃烧的热化学方程式为__________________________________________。
(2) 已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－437.3 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
则煤气化反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) 的焓变ΔH＝_____________。
(3) 高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：
FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)? ΔH>0，已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
① 温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
② 1100℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)="0.1" mol·L-1，则在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态____________（填“是”或“否”），其判断依据是______
____________________________________________________________。
(4) 如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH4为负极，O2和CO2的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO4溶液的体积为200 mL。

① 甲装置中气体A为?（填“CH4”或“O2和CO2”），d极上的电极反应式为
_____________________________________。
② 乙装置中a极上的电极反应式为__________________________________。
若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH4________ mL (标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=__________。（忽略电解前后溶液体积变化）
③ 如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na2SO4溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为__________________________(用含w、a的表达式表示，不必化简)。

参考答案：(1) CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)? △H= －890.31kJ·mol-1?(2分)
(2) +131.5 kJ·mol－1?(2分)
(3)? ① 增大?(1分)
② 否?(1分)?因为Qc=c(CO2)/c(CO)=0.25<K=0.263?(2分)
(4)? ① CO2?(2分)? O2+4e－+2CO2=2CO32－?(2分)
② 4OH－－4e－ = O2↑+2H2O?(2分)? 56? (2分)? 1? (2分)
③ (w×142/322)/( w+18a)×100%?(2分)

本题解析：本题为化学反应与能量综合考查题。（1）为热化学方程式的书写，需要注意问题有反应与计量系数的对应关系，物质状态，吸热与放热等，可以写出CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?△H= －890.31kJ·mol-1?；（2）考查盖斯定律的应用。三个方程式依次编号为①②③，目标方程式等于①-②-③，故ΔH=-437.3-(-285.8)-(-283.0)=+131.5KJ/mol；（3）平衡常数只与温度有关，温度升高，平衡正向移动，故K增大，Q==0.25<K，故平衡平衡正向移动；（4）甲为燃料电池，乙为电解池，b有红色物质析出，发生Cu2++2e-=Cu，为阴极，故A为负极，通入CH4，d为正极电解质为熔融的碳酸盐，故有? O2+4e－+2CO2= CO；将CuSO4换成Na2SO4；阳极产生O2，阴极产生H2，amol，故电解水为amol，18ag，原来为饱和溶液，电解后还是饱和溶液。将wgNa2SO4·10H2O溶解在18ag水中同样为饱和溶液，故溶质的质量分数为×100%。

本题难度：一般

4、选择题  下列叙述的原因不是由于原电池造成的是
A．运输液氯的铁管被腐蚀
B．金属在潮湿空气中更容易腐蚀
C．铁与酸反应滴加硫酸铜后反应加快
D．含杂质的锌比纯锌与酸反应快