Question

16．（1）下圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖．
①該電化腐蝕稱(chēng)為吸氧腐蝕
②正極的電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．
③圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是B（填字母）．
（2）鈣元素是人體必需的常量元素，所有的細(xì)胞都需要鈣元素．正常人體血液含Ca²⁺為2.2×10^-3～2.7×10^-3mol•L^-1．現(xiàn)抽取某人血樣10ml．稀釋后用草酸銨[（NH₄）₂C₂O₄]溶液處理，使Ca²⁺完全轉(zhuǎn)變?yōu)椴菟徕}CaC₂O₄沉淀；過(guò)濾，洗滌，將得到的沉淀用稀硫酸溶解可得到草酸（H₂C₂O₄），并用2.0ml 5.0×10^-3mol•L^-1 KMnO₄溶液與溶解得到的草酸恰好完全反應(yīng)．據(jù)此可以求此人血液中的Ca²⁺的濃度，并判斷其血液含鈣量是否正常．
（提示2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂+8H₂O）
①配制5.0×10^-3mol•L^-1 KMnO₄ 220mL溶液，需要稱(chēng)取KMnO₄固體的質(zhì)量是0.197g；
使用的容量瓶為250mL；
②每消耗草酸1.0mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol；
③通過(guò)計(jì)算可判斷，此人血液中的Ca²⁺的濃度正常（填“是”或“否”正常．

Answer 1

分析 （1）①由圖可知，海水溶液為弱酸性，發(fā)生吸氧腐蝕；
②正極氧氣得到電子生成氫氧根離子，據(jù)此寫(xiě)出電極反應(yīng)式；
③中性或弱酸性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵接觸空氣、水時(shí)腐蝕最嚴(yán)重；
（2）配制5.0×10^-3mol•L^-1 KMnO₄ 220mL溶液，需要配制250mL該溶液，則應(yīng)該選用250mL容量瓶，根據(jù)n=cV計(jì)算出高錳酸鉀的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算出其質(zhì)量；
②根據(jù)反應(yīng)可知草酸中C元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高為+4價(jià)，則每消耗草酸1mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：1mol×2×（4-3）=2mol；
③消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：5.0×10^-3mol/L×0.002L=1×10^-5mol，由2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂+8H₂O、5H₂C₂O₄～5CaC₂O₄可知，草酸鈣的物質(zhì)的量為1×10^-5mol×$\frac{5}{2}$=2.5×10^-5mol，血液中鈣離子物質(zhì)的量為2.5×10^-5mol，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算出鈣離子濃度，再根據(jù)正常人鈣離子濃度判斷此人鈣離子濃度是否正常．

解答 解：（1）①由圖可知，海水溶液為弱酸性，則Fe失去電子，正極上氧氣得到電子，發(fā)生吸氧腐蝕，
故答案為：吸氧腐蝕；
②鋼鐵吸氧腐蝕時(shí)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，
故答案為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；
③海水溶液呈中性，則鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鋼鐵接觸空氣、水時(shí)腐蝕最嚴(yán)重，所以B處腐蝕最嚴(yán)重，
故答案為：B；
（2）①配制5.0×10^-3mol•L^-1 KMnO₄ 220mL溶液，需要選用規(guī)格為250mL的容量瓶配制250mL該濃度的溶液，則稱(chēng)取KMnO₄固體的質(zhì)量是：0.25L×5.0×10^-3mol•L^-1×158g/mol=0.197g，
故答案為：0.197；250；
②由反應(yīng)可知，草酸中C元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高為+4價(jià)，則每消耗草酸1mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：1mol×2×（4-3）=2mol，
故答案為：2；
③消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：5.0×10^-3mol/L×0.002L=1×10^-5mol，由2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂+8H₂O及5H₂C₂O₄～5CaC₂O₄可知，草酸鈣的物質(zhì)的量為：1×10^-5mol×$\frac{5}{2}$=2.5×10^-5mol，血液中鈣離子物質(zhì)的量為2.5×10^-5mol，濃度為$\frac{2×1{0}^{-5}}{0.01L}$mol=2.5×10^-3mol/L，正常人體血液含Ca²⁺為2.2×10^-3～2.7×10^-3mol•L^-1，所以此人血液正常，
故答案為：正常．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、金屬的腐蝕與防護(hù)，題目難度中等，試題考查較綜合，注意掌握原電池工作原理及其應(yīng)用，能夠正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式，明確氧化還原反應(yīng)的計(jì)算方法．