Question

（11分）鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl₃可用做催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取?/p>

（1）寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式是______________________。

（2）若將1中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)畫出原電池的裝置圖__________________（標(biāo)出正、負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液），并寫出電極反應(yīng)式。

正極反應(yīng)________________，負(fù)極反應(yīng)__________________。

（3）某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請(qǐng)從提供的藥品:Cl₂　濃H₂SO₄　NaOH溶液　CuO　Cu中選擇兩種水可任選，設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。

有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式①_____________________________

②_____________________________。

劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_____________________________。

（4）Li—SOCl₂電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl₄—SOCl₂。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li＋2SOCl₂=== 4LiCl＋S＋SO₂。該電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）2Fe^3＋＋Cu===2Fe^2＋＋Cu^2＋ 

           （2）裝置圖如下

正極反應(yīng)： 2Fe^3＋＋2e^－===2Fe^2＋ 或Fe^3＋＋e^－===2e^2＋

負(fù)極反應(yīng)： Cu－2e^－===Cu^2＋

（3）CuO＋H₂SO₄===CuSO₄＋H₂O         CuSO₄＋Fe===FeSO₄＋Cu

不銹鋼表面有紅色物質(zhì)生成，溶液顏色由藍(lán)色變成淺綠色

（4）2SOCl₂＋4e^－===4Cl^－＋S＋SO₂

【解析】

試題分析：（1）Fe³⁺具有強(qiáng)氧化性，可以把一些金屬單質(zhì)如鐵、銅等氧化成相應(yīng)的離子，F(xiàn)e³⁺腐蝕銅制電路板利用的就是這個(gè)原理，反應(yīng)的離子方程式是：2Fe³⁺ + Cu====2Fe²⁺ + Cu²⁺。 （2）在原電池中，負(fù)極失去電子，正極得到電子，由反應(yīng)2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺可以判斷出銅化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅做負(fù)極，反應(yīng)為：Cu－2e^－===Cu^2＋。鐵元素化合價(jià)降低，F(xiàn)e³⁺ 發(fā)生還原反應(yīng)，正極可以選用石墨棒，電解質(zhì)溶液可以選用氯化鐵溶液，反應(yīng)為：Fe^3＋＋e^－===2e^2＋。仿照教材上的銅鋅原電池裝置，可以畫出原電池的裝置圖。（3）鋼鐵的腐蝕是單質(zhì)鐵變?yōu)殛?yáng)離子，不銹鋼在某些鹽溶液中比在酸溶液中腐蝕明顯，說明這些鹽溶液中的金屬陽(yáng)離子的氧化性比H⁺的氧化性強(qiáng)，即這些金屬在金屬活動(dòng)性順序位于氫的后面。要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕，需要有容易與鐵反應(yīng)的鹽，根據(jù)提供的藥品可知這種鹽是硫酸銅，制取硫酸銅的最佳方案是用氧化銅與稀硫酸反應(yīng)制取，這種方法比濃硫酸與銅反應(yīng)節(jié)省硫酸，并且不產(chǎn)生污染環(huán)境的SO₂ 。實(shí)驗(yàn)步驟是：1.用適量水將濃硫酸稀釋制取稀硫酸，2.用氧化銅與稀硫酸反應(yīng)制取硫酸銅，3.將不銹鋼加入硫酸銅溶液中觀察現(xiàn)象。（4）電池正極發(fā)生的是還原反應(yīng)，根據(jù)電池總反應(yīng)4Li＋2SOCl₂=== 4LiCl＋S＋SO₂可知，SOCl₂發(fā)生還原反應(yīng)，得到S和SO₂，反應(yīng)方程式為：2SOCl₂＋4e^－===4Cl^－＋S＋SO₂。

考點(diǎn)：原電池設(shè)計(jì)、物質(zhì)的分離提純、鐵及其化合物

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力是高考的重點(diǎn)要求，因?yàn)樗�不僅可以鍛煉學(xué)生的各種能力，而且還能夠培養(yǎng)社會(huì)所需要的創(chuàng)新型人才，所以設(shè)計(jì)類題目是以后高考的重點(diǎn)，希望引起重視。