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高中 | 氧化还原反应方程式的书写及配平题目答案及解析如下,仅供参考!
必修一
第二章 化学物质及其变化
第三节 氧化还原反应
氧化还原反应方程式的书写及配平
文物是人类宝贵的历史文化遗产,但保存完好的铁器比肯钢器少得多,研究铁质文物的保护意义重大。
已知:$\rm i$.铁质文物在潮湿的土壤中主要发生吸氧腐蚀,表面生成疏松的$\rm FeOOH$;
$\rm ii$.铁质文物在干燥的土壤中表面会生成致密的$\rm Fe_{2}O_{3}$,过程如下:
写出 $\rm i$ 中铁器腐蚀生成$\rm FeOOH$的总反应化学方程式:
$\\text{4Fe+3}{{\\text{O}}_{\\text{2}}}\\text{+2}{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O=4FeOOH}$
"]]根据已知信息ⅰ,铁质文物发生吸氧腐蚀,负极反应:$\rm Fe-2e^{-}=Fe^{2+}$,正极反应:$\rm O_{2}+4e^{−\rm }+2H_{2}O=4OH^{−\rm }$,负极生产的 $\rm Fe^{2+}$在碱性条件下发生沉淀反应:$\rm Fe^{2+}+2OH^{−\rm }=Fe(OH)_{2}$,生成的$\rm Fe(OH)_{2}$继续被 $\rm O_{2}$氧化,最终生成 $\rm FeOOH$,反应方程式为:$\rm 4Fe(OH)_{2}+O_{2}=4FeOOH+2H_{2}O$该过程的总反应方程式为:$\text{4Fe+3}{{\text{O}}_{\text{2}}}\text{+2}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O=4FeOOH}$;
若$\rm ii$中每一步反应转化的铁元素质量相等,则三步反应中电子转移数之比为
$\rm Cl$⁻体积小、穿透能力强,可将氧化膜转化成易溶解的氯化物而促进铁质文物继续锈蚀。
$\rm Cl$⁻、$\rm Br$⁻、$\rm I$⁻促进铁器皿继续锈蚀的能力逐渐减弱。
$\\rm 6$:$\\rm 2$:$\\rm 1$
"]]根据已知信息ⅱ,反应Ⅰ中每有 $\rm 1\;\rm mol\;\rm Fe$反应时,转移 $\rm 2\;\rm mol\;\rm e^{−\rm }$,反应Ⅱ中每有 $\rm 3\;\rm mol$ $\rm FeO$反应生成 $\rm Fe_{3}O_{4}$时,转移 $\rm 2$ $\rm mole^{-}$,反应Ⅲ中每有 $\rm 2\;\rm mol\;\rm Fe_{3}O_{4}$反应生成 $\rm 3\;\rm mol\;\rm Fe_{2}O_{3}$时,转移 $\rm 2\;\rm mol\;\rm e^{-}$,所以当每一步转化的铁元素质量相等时,转移电子数之比为:$\rm 2:\dfrac{2}{3}\rm :$ $\dfrac{2}{6}\rm =6:2:1$。
结合元素周期律解释“资料2”的原因是
氯、溴、碘同主族,形成的阴离子随电子层数增加半径增大$\\rm ($或体积增大$\\rm )$,穿透能力减弱,因此锈蚀能力下降
"]]根据资料$\rm 2$,$\rm Cl^{-}$促进铁继续腐蚀的能力逐渐减弱,这是由于氯、溴、碘位于同一主族,电子层数逐渐增加,形成的$\rm Cl^{-}$、$\rm Br^{-}$、$\rm I^{-}$半径依次增加,穿透能力依次减弱。
从潮湿土壤出土或海底打捞的铁质文物必须进行脱氯处理:用稀 $\rm NaOH$ 溶液反复浸泡使$\rm Cl$⁻渗出后,取最后一次浸泡液加入试剂 ,填化学式$\rm )$溶液检验脱氯处理是否达标。
$\\rm HNO_{3}$和$\\rm AgNO_{3}$
"]]若脱氯处理达标,则最后一次浸泡液无 $\rm Cl^{-}$存在,可以选用 $\rm HNO_{3}$酸化的 $\rm AgNO_{3}$溶液检验$\rm Cl^{-}$
经脱氯、干燥处理后的铁质文物再“覆盖”一层透明的高分子膜可以有效防止其在空气中锈蚀。下图为其中一种高分子膜的片段:
该高分子的单体是: 。
$\\mathrm{CH}_{2}=\\mathrm{CH}-\\mathrm{COOCH}_{3}$、
根据高分子膜的片段,可知聚合物链节结构:,该聚合物可由单体$\mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CH}-\mathrm{COOCH}_{3}$和
共聚生成。
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