Question

(16分)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于理解化學(xué)知識(shí)，提升科學(xué)素養(yǎng)。

I.某探究小組用以下右圖裝置做如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	a中試劑	b中試劑
1	0.1克Na、3 mL水	0.1克Na、3 mL乙醇
2	3 mL水	3 mL飽和FeSO4溶液

（1）實(shí)驗(yàn)1：同時(shí)加入試劑，反應(yīng)開始階段可觀察到U形管中液面 （填編號(hào)，下同），反應(yīng)結(jié)束靜置一段時(shí)間，最終U形管中液面 。

a．左高右低 b．左低右高 c．左右基本持平

（2）實(shí)驗(yàn)2：一段時(shí)間后觀察到U形管中液面左低右高， b管溶液中出現(xiàn)紅褐色渾濁物，請解釋出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因： 。

II．某研究小組為探究弱酸性條件下鐵的電化學(xué)腐蝕類型，將混合均勻的新制鐵粉和炭粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖（1）所示)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測量容器中的壓強(qiáng)變化。

（3）請?zhí)顫M表中空格，以完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>	炭粉/g	鐵粉/g	醋酸濃度/mol/L
①	作參照實(shí)驗(yàn)	0.5	2.0	1.0
②	探究醋酸濃度對實(shí)驗(yàn)的影響	0.5		0.1
③		0.2	2.0	1.0

（4）實(shí)驗(yàn)①測得容器中的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖（2）所示。該小組得出0～t1時(shí)壓強(qiáng)增大的主要原因是： 。t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯變小的原因是 。請?jiān)趫D（3）中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)A和B之間的電子移動(dòng)方向。

Answer 1

I.（1）b； c

（2）溶液中 FeSO4 吸收O2 ，b管內(nèi)壓強(qiáng)減小，生成了Fe(OH)3 。

II.（3）

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>	炭粉/g	鐵粉/g	醋酸濃度/mol/L
①
②			2.0
③	探究炭粉的量對實(shí)驗(yàn)的影響

（4）發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生了氣體；反應(yīng)放熱，溫度升高。（2分）

發(fā)生吸氧腐蝕消耗了氧氣（2分）。（2分）

【解析】

試題分析：I.（1）實(shí)驗(yàn)1：同時(shí)加入試劑，反應(yīng)開始階段由于Na與H2O反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生的熱量大于Na與乙醇反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，空氣受熱體積膨脹，所以可觀察到U形管中紅墨水從左端向右端移動(dòng)，因此液面左低右高，答案選項(xiàng)是b；由于鈉比足量，所以左右兩邊產(chǎn)生氫氣最終與不足量的Na為標(biāo)準(zhǔn)，相同，當(dāng)與外加進(jìn)行充分的熱交換后，左右兩邊氣體的物質(zhì)的量相等，溫度相同，所以反應(yīng)結(jié)束靜置一段時(shí)間，最終U形管中液面左右基本持平，答案選項(xiàng)是c；（2）實(shí)驗(yàn)2：在右邊是FeSO4溶液，F(xiàn)e2+有還原性，容易與空氣中的氧氣反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，變?yōu)镕e3+，右邊氣體的物質(zhì)的量減小，所以紅墨水右移，一段時(shí)間后觀察到U形管中液面左低右高， b管溶液中Fe3+與氧氣產(chǎn)生的OH-結(jié)合形成Fe(OH)3紅褐色沉淀；II．由于實(shí)驗(yàn)②是探究醋酸濃度對實(shí)驗(yàn)的影響，其它條件應(yīng)該與實(shí)驗(yàn)①相同，所以鐵粉的質(zhì)量應(yīng)該是2.0g；③中Fe粉的質(zhì)量、醋酸的濃度都與實(shí)驗(yàn)①相同，而碳粉的質(zhì)量比實(shí)驗(yàn)①少，所以該實(shí)驗(yàn)是探究探究炭粉的量對實(shí)驗(yàn)的影響；（4）實(shí)驗(yàn)①測得容器中的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖（2）所示。可以看出該小組得出0～t1時(shí)壓強(qiáng)增大的主要原因是：Fe與醋酸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生了氣體；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量，使氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，到t2時(shí)，溶液的酸性減弱，這時(shí)發(fā)生的主要的吸氧腐蝕，由于裝置中的空氣不斷被消耗，氣體的物質(zhì)的量減少，壓強(qiáng)減小。無論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，都是Fe失去電子，變?yōu)镕e2+，所以Fe為原電池的負(fù)極，C為原電池的正極。故電子的移動(dòng)方向是從鐵移向碳電極一端，表示為：

考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、金屬腐蝕的原因及種類的判斷、電子移動(dòng)方向的表示。

考點(diǎn)分析： 考點(diǎn)1：鈉和堿金屬 考點(diǎn)2：鐵及其化合物 考點(diǎn)3：銅及其化合物 考點(diǎn)4：金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 試題屬性

• 題型：
• 難度：
• 考核：
• 年級(jí)：