Question

11．（1）已知熱化學方程式如下：N₂（g）+3H₂O（1）═2NH₃（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）；△H=+765.2kJ•mol^-1，請在坐標圖中，畫出上述反應過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注．
（2）明礬能凈水的原因：（用離子方程式和必要的文字解釋）明礬溶于水發生Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，生成Al（OH）₃膠體能吸附水中的懸浮物質．
（3）已知FeCl₃能水解，則配制FeCl₃溶液的方法是將FeCl₃固體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋至所需濃度．
（4）炒過菜的鐵鍋未及時洗凈，不久便會因腐蝕而出現紅褐色銹斑．請回答：
鐵鍋的銹蝕是吸氧腐蝕（填“析氫”或“吸氧”）寫出鐵鍋腐蝕負極的電極反應式：2Fe-4e^-=2Fe²⁺
正極的電極反應式：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．．

Answer 1

分析 （1）催化劑是通過降低反應的活化能來加快化學反應速率的；
（2）明礬凈水是利用鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體具有吸附作用，可以凈水；
（3）防止鐵離子水解，在配制氯化鐵溶液時常將FeCl₃固體先溶于稀鹽酸中，再加水稀釋至所需濃度；
（4）中性或弱酸性條件下，鋼鐵發生吸氧腐蝕；鐵、碳和電解質溶液構成原電池，碳作正極，正極上氧氣得電子發生還原反應．

解答 解：（1）催化劑是通過降低反應的活化能來加快化學反應速率的，使用催化劑后，活化能降低，圖象為，故答案為：；
（2）明礬凈水是利用鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，生成的氫氧化鋁膠體具有吸附作用，可以凈水
故答案為：明礬溶于水發生Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，生成Al（OH）₃膠體能吸附水中的懸浮物質；
（3）FeCl₃為強酸弱堿鹽，鐵離子水解而使其溶液呈酸性，水解離子反應方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，根據方程式知，為防止鐵離子水解，在配制氯化鐵溶液時常將FeCl₃固體先溶于稀鹽酸中，氫離子濃度增大，從而抑制鐵離子水解，再加水稀釋至所需濃度；
故答案為：將FeCl₃固體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋至所需濃度；
（4）弱酸或中性條件下，鋼鐵發生吸氧腐蝕，負極的電極反應式：2Fe-4e^-=2Fe²⁺，鐵、碳和電解質溶液構成原電池，碳作正極，正極上氧氣得電子發生還原反應，電極反應式為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案為：吸氧；2Fe-4e^-=2Fe²⁺；2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．

點評 本題考查較為綜合，涉及鹽類的水解以及金屬的電化學腐蝕及電解池原理，明確鋼鐵所處環境的酸堿性即可確定其電化學腐蝕類型，難度不大．