Question

17．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碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如圖甲）．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．

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

（1）上表中編號(hào)②實(shí)驗(yàn)中鐵粉的質(zhì)量為2.0g；編號(hào)③試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄刻挤鄣馁|(zhì)量對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
．．
（2）編號(hào)①試驗(yàn)測得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖乙．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)生了吸氧腐蝕，此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了還原（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
（3）該小組對圖乙中0～t₁時(shí)壓強(qiáng)增大的原因提出了如下假設(shè)：
假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體
假設(shè)二：反應(yīng)開始時(shí)放熱，導(dǎo)致容器溫度升高，壓強(qiáng)增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)對比試驗(yàn)中保證變量的唯一性，鐵粉質(zhì)量應(yīng)該相等，均為2.0g，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，編號(hào)③試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄刻挤鄣馁|(zhì)量對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
（2）根據(jù)析氫腐蝕與吸氧腐蝕的區(qū)別及錐形瓶中壓強(qiáng)的變化判斷鋼鐵的腐蝕類型；根據(jù)鋼鐵的腐蝕類型及原理標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向；碳粉表明氧氣得到電子生成氫氧根離子，發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）圖2中0-t₁時(shí)壓強(qiáng)變大，可能是發(fā)生了析氫腐蝕使氣體體積增大或者反應(yīng)放熱使溫度升高，壓強(qiáng)增大，錐形瓶中氣體體積增大．

解答 解：（1根據(jù)對比試驗(yàn)中保證變量的唯一性，鐵粉質(zhì)量應(yīng)該相等，均為2.0g，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，編號(hào)③試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄刻挤鄣馁|(zhì)量對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，故答案為：2.0g；探究碳粉的質(zhì)量對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
（2）t₂時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，說明錐形瓶中氣體體積減小，說明發(fā)生了吸氧腐蝕，碳為正極，鐵為負(fù)極，碳電極氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：吸氧；還原；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）圖2中0-t₁時(shí)壓強(qiáng)變大的原因可能為：鐵發(fā)生了析氫腐蝕、鐵與醋酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高時(shí)錐形瓶中壓強(qiáng)增大，所以假設(shè)二為：反應(yīng)放熱使錐形瓶內(nèi)溫度升高，壓強(qiáng)增大，故答案為：反應(yīng)開始時(shí)放熱，導(dǎo)致容器溫度升高，壓強(qiáng)增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究鐵的腐蝕原理、原電池工作原理，題目難度中等，注意掌握原電池工作原理，明確鋼鐵的化學(xué)腐蝕類型、腐蝕原理及區(qū)別．