Question

(10分)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和炭粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖所示)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。

（1）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)：

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>	炭粉/g	鐵粉/g	醋酸/%
①	為以下實(shí)驗(yàn)作參照	0.5	2.0	90.0
②	醋酸濃度的影響	0.5		36.0
③		0.2	2.0	90.0

（2）編號(hào)①實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖(a)所示。t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了________腐蝕，請(qǐng)?jiān)趫D(b)中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子的流動(dòng)方向；此時(shí)，炭粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是__________。

(a) (b)

（3）該小組對(duì)圖(a)中0～t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二：

假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；

假設(shè)二：________；

……

（4）為驗(yàn)證假設(shè)一，某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H2的方案。請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一，補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論

①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)(多孔橡皮塞增加進(jìn)、

出導(dǎo)管)；

②通入氬氣排凈瓶?jī)?nèi)空氣；

③ 。

 

Answer 1

（1）

（2）吸氧 還原 2H2O + O2+4e-=4OH-，

（3）反應(yīng)放熱，溫度升高

（4）③滴入醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化（也可測(cè)溫度變化，檢驗(yàn)鐵離子等）。如果瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，假設(shè)一成立，否則假設(shè)一不成立。

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)②是測(cè)定醋酸濃度的影響，其他條件不變，所以鐵粉的質(zhì)量仍是2.0g；實(shí)驗(yàn)③中，醋酸和鐵粉的量不變，而C粉的質(zhì)量變化，說明該組實(shí)驗(yàn)是測(cè)定炭粉含量對(duì)電化學(xué)腐蝕的影響；

（2）壓強(qiáng)減小，說明容器內(nèi)的氣體參加了反應(yīng)，說明該腐蝕是吸氧腐蝕；金屬腐蝕中，F(xiàn)e失去電子，所以電子的移動(dòng)方向是 由鐵指向碳，如圖；C極作原電池的正極，氧氣在該極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O + O2+4e-=4OH-，

（3）0～t1時(shí)壓強(qiáng)變大，可能的原因是發(fā)生析氫腐蝕，使壓強(qiáng)增大，或是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，壓強(qiáng)增大；

（4）③發(fā)生析氫腐蝕的條件是溶液為酸性，則滴入醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化，若壓強(qiáng)增大，則說明假設(shè)一成立，反之不成立�；蛘邔㈠F形瓶?jī)?nèi)的溶液過濾，取部分濾液，向其中加入KSCN溶液，溶液不變紅色，再加入新制氯水，溶液變紅色，則說明假設(shè)一正確，反之不正確。

考點(diǎn)：考查金屬的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析、設(shè)計(jì)