Question

10．鐵和鐵的化合物用途廣泛．請回答下列問題：
（1）寫出在潮濕空氣中鋼鐵銹蝕時正極反應的電極反應式：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-
（2）愛迪生蓄電池的反應式為Fe+NiO₂+2H₂O$?_{充電}^{放電}$Fe（OH）₂+Ni（OH）₂
①放電時電極反應式為：負極Fe+2OH^--2e^-═Fe（OH）₂；正極NiO₂+2H₂O+2e^-═Ni（OH）₂+2OH^-．
②高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是一種新型凈水劑．用如圖裝置可以制取少量高鐵酸鈉．寫出在用電解法制取高鐵酸鈉時，陽極的電極反應式Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）潮濕的空氣中，鋼鐵易發生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發生還原反應；
（2）①原電池放電時，鐵為負極失電子發生氧化反應，正極得電子發生還原反應；
②電解氫氧化鈉溶液時，鐵作陽極，陽極上鐵失電子和氫氧根離子反應生成高鐵酸根離子；

解答 解：（1）鋼鐵在潮濕的空氣中發生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）①放電時，鐵為負極失電子發生氧化反應，反應式為Fe+2OH^--2e^-═Fe（OH）₂，鎳元素的化合價由+4價變為+2價，所以NiO₂作正極得電子發生還原反應，反應式為NiO₂+2H₂O+2e^-═Ni（OH）₂+2OH^-，故答案為：Fe+2OH^--2e^-═Fe（OH）₂；NiO₂+2H₂O+2e^-═Ni（OH）₂+2OH^-；
②陽極上鐵失電子和氫氧根離子反應生成高鐵酸根離子和水，離子方程式為：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，故答案為：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；

點評 本題考查了原電池和電解池原理，根據各個電極上發生的反應來分析原電池和電解池，注意高鐵酸鈉作凈水劑原理，難度不大．