金属单质及其化合物与工农业生产.日常生活有密切的联系．请回答下列问题:(1)一定温度下.氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应:Fe2O3+3CO2(g).△H=QkJ?mol

发布时间：2024-12-02 22:43

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金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系．请回答下列问题：
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（1）一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应：
Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g），△H=QkJ?mol-1
①该反应的平衡常数表达式K=

；
②该温度时，在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，5min后，生成了单质铁11.2g，则这段时间内CO的反应速率为

；
③达平衡后，若温度升高的值增大，则Q

0（填“＞”、“=”、“＜”）．
（2）工业常根据金属氢氧化物在酸中溶解度不同，通过控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的．如图1是难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解情况（s/mol?L-1）．若要除去CuCl2溶液的少量Fe3+，应控制溶液的pH为

（填序号）．
A．小于1 B．4左右 C．大于6 D．大于9
（3）某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，若向工业废水中加入过量的FeS，当FeS、CuS、PbS和HgS共存时，溶液中c（Fe2+）：c（Pb2+）：c（Hg2+）=

：

．已知：Ksp（FeS）=6.3×10-18mol2?L-2，Ksp（PbS）=3.4×10-28mol2?L-2Ksp（CuS）=1.3×10-36mol2?L-2，Ksp（HgS）=6.4×10-53mol2?L-2
（4）依据氧化还原反应：Cu2+（aq）+Fe（s）═Fe2+（aq）+Cu（s）设计成如图2所示的原电池，则关于该电池装置的说法中不正确的是

（填序号）．
A．电极X的材料是Fe
B．电解质溶液Y是AgNO3溶液
C．原电池工作时，盐桥中的阴离子不断移向左池的氯化钠溶液中
D．原电池工作时，x电极反应为：O2+2H2O+4e-→4OH-．

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分析：（1）①Fe2O3和Fe是固体，不能写在表达式中，故K=；
②n（Fe）=，根据方程式可知n（CO）=n（Fe），故可求得v（CO）
③温度升高的值增大，平衡逆移，故正方向为放热反应；
（2）由图1可知PH在4左右时，Fe3+，完全沉淀，而Cu2+还没开始沉淀；
（3）由Ksp（HgS）=6.4×10-53mol2?L-2求出c（S2-），再分别利用各自的Ksp求出其阳离子浓度．
（4）A．根据图2可知电极X的材料是Fe；
B．电解质溶液Y是AgNO3溶液；
C．原电池工作时，盐桥中的阴离子不断移向负极移动；
D．原电池工作时，x为负极．

解答：解：（1）①Fe2O3和Fe是固体，不能写在表达式中，故K=，故答案为：；
②n（Fe）===0.2mol，根据方程式可知n（CO）=n（Fe）=0.3mol，c（CO）==0.15mol/L，故可求得v（CO）==0.03mol?L-1?min-1，
故答案为：0.03mol?L-1?min-1；
③温度升高的值增大，平衡逆移，则正方向为放热反应，故Q＜0，故答案为：＜；
（2）由图1可知PH在4左右时，Fe3+，完全沉淀，而Cu2+还没开始沉淀，故答案为：B；
（3）由Ksp（HgS）=6.4×10-53mol2?L-2求出c（S2-）==8×10-27mol?L-1，溶液中c（S2-）相同，再分别利用各自的Ksp求出其阳离子浓度，可求出c（Fe2+）：c（Pb2+）：c（Hg2+）=6.3：3.4×10-10：6.4×10-35，故答案为：6.3：3.4×10-10：6.4×10-35；
（4）A．根据图2可知电极X的材料是Fe，故A正确；
B．Ag电极应该插入AgNO3溶液，故B正确；
C．原电池工作时，盐桥中的阴离子不断移向负极移动，故C错误；
D．原电池工作时，x为负极，电极反应为：Fe-2e-→Fe2+，故D错误；
故答案为：CD．

点评：本题考查了化学平衡常数、溶度积、原电池等知识，要注意多种离子混合溶液中Ksp的应用．

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（2008?闵行区模拟）A、B、C、D是四种短周期元素，它们的相关信息如下表：

元素元素性质及相关信息 A 其单质的一种晶体虽不是金属晶体，但是电的良导体，且难熔、质软并有润滑性，可作高温轴承的润滑剂、火箭发动机喷管和电极材料． B 其单质能与强酸、强碱溶液反应，其离子在第三周期单核阳离子中半径最小． C 是蛋白质的组成元素之一，原子核外有3种不同能量的电子，且未成对电子数最多． D 原子核外最外层电子排布为nsnnp2n+1．

（1）表中所述A的单质晶体中微粒间的相互作用有

共价键

、

范德华力

．
（2）B元素原子核外最外层电子的轨道表示式为