Question

1．某小組同學(xué)利用圖所示裝置進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕原理的探究實(shí)驗(yàn)：

裝置	分別進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)	現(xiàn)象
	i．連好裝置 一段時(shí)間后，向燒杯中滴加酚酞	碳棒附近溶液變紅
	ii．連好裝置 一段時(shí)間后，向燒杯中滴加[K3[Fe（CN）6]	鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

（l）小組同學(xué)認(rèn)為以上兩種檢驗(yàn)方法，均能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕．
①實(shí)驗(yàn)i中的現(xiàn)象是碳棒附近溶液變紅．
②用化學(xué)用語(yǔ)解釋實(shí)驗(yàn)i中的現(xiàn)象：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
（2）查閱資料：K₃[Fe（CN）₆]具有氧化性．
①據(jù)此有同學(xué)認(rèn)為儀通過(guò)ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，理由是鐵電極能直接和K₃[Fe（CN）₆]溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe²⁺，會(huì)干擾由于電化學(xué)腐蝕負(fù)極生成Fe²⁺的檢驗(yàn)
②進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)幾分鐘后的記錄如表：

實(shí)驗(yàn)	滴加	試管	現(xiàn)象
	0.5mol．LK3[Fe（CN）6]溶液	iii．蒸餾水	無(wú)明顯變化
		iv.1.0mol•L-1NaCl溶液	鐵片表面產(chǎn)生大量藍(lán)色沉淀
		v.0.5mol•L-1Na2SO4溶液	無(wú)明顯變化

a．以上實(shí)驗(yàn)表明：在Cl^-存在條件下，K₃[Fe（CN）₆]溶液可以與鐵片發(fā)生反應(yīng)．
b．為探究Cl^-的存在對(duì)反應(yīng)的影響，小組同學(xué)將鐵片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗凈）后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)III，發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀．此補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)表明Cl^-的作用是Cl^-破壞了鐵表面的氧化膜．
（3）有同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)仍不嚴(yán)謹(jǐn)．為進(jìn)一步探究K₃[Fe（CN）₆]的氧化性對(duì)實(shí)驗(yàn)ii結(jié)果的影響，又利用（2）中裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．其中能證實(shí)以上影響確實(shí)存在的是AC（填字母序號(hào)）．

實(shí)驗(yàn)	試劑	現(xiàn)象
A	酸洗后的鐵片K3[Fe（CN）6]溶液（已除O2）	產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
B	酸洗后的鐵片K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（未除O2）	產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
C	鐵片K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（已除O2）	產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
D	鐵片K3[Fe（CN）6]和鹽酸混合溶液（已除O2）	產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

（4）綜合以上實(shí)驗(yàn)分析，利用實(shí)驗(yàn)ii中試劑能證實(shí)鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的實(shí)驗(yàn)方案是取出少許鐵片（負(fù)極）附近的溶液于試管中，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則說(shuō)明負(fù)極附近溶液中產(chǎn)生了Fe²⁺，即發(fā)生了電化學(xué)腐蝕．

Answer 1

分析 （1）裝置為鐵的吸氧腐蝕；
（2）①向燒杯中滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液時(shí)，由信息可知，發(fā)生氧化還原反應(yīng)；同學(xué)設(shè)計(jì)的方案中負(fù)極上Fe失去電子生成的Fe²⁺與K₃[Fe（CN）₆]溶液反應(yīng)會(huì)生成藍(lán)色物質(zhì)；
②a．由實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析可知；
b．由小組同學(xué)將鐵片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗凈）后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)III，發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的實(shí)驗(yàn)可分析是Cl^-破壞了鐵表面的氧化膜；
（3）要驗(yàn)證K₃[Fe（CN）₆]具有氧化性，就要排除其它因素的影響，由此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；
（4）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)分析可知，可把鐵片（負(fù)極）附近的溶液取出少許于試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）裝置為鐵的吸氧腐蝕，鐵為負(fù)極，碳棒為正極，正極發(fā)生 O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，呈堿性，滴加酚酞，溶液變紅，
①實(shí)驗(yàn)i中的現(xiàn)象是碳棒附近溶液變紅，故答案為：碳棒附近溶液變紅；
②用化學(xué)用語(yǔ)解釋實(shí)驗(yàn)i中的現(xiàn)象：碳棒為正極，正極發(fā)生 O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（2）①可能為鐵電極能直接和K₃[Fe（CN）₆]溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe²⁺，產(chǎn)生的Fe²⁺再與K₃[Fe（CN）₆]反應(yīng)生成藍(lán)色物質(zhì)，
故答案為：鐵電極能直接和K₃[Fe（CN）₆]溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe²⁺，會(huì)干擾由于電化學(xué)腐蝕負(fù)極生成Fe²⁺的檢驗(yàn)；
②a．由實(shí)驗(yàn)iii．蒸餾水，無(wú)明顯變化；iv.1.0mol•L^-1NaCl溶液，鐵片表面產(chǎn)生大量藍(lán)色沉淀；v.0.5mol•L^-1Na₂SO₄溶液，無(wú)明顯變化．可知在Cl^-存在下，K₃[Fe（CN）₆]溶液可以與鐵片發(fā)生反應(yīng)，
故答案為：Cl^-存在；
b．由小組同學(xué)將鐵片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗凈）后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)III，發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的實(shí)驗(yàn)可分析是Cl^-破壞了鐵表面的氧化膜，
故答案為：Cl^-破壞了鐵表面的氧化膜；
（3）要驗(yàn)證K₃[Fe（CN）₆]具有氧化性，就要排除其它因素的影響，如：O₂、鐵表面的氧化膜等．
A選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)考慮了試劑中溶解的氧氣和鐵表面的氧化膜的影響，故A正確；
B選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)未考慮了試劑中溶解的氧氣的影響，故B錯(cuò)誤；
C選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)考慮了試劑中溶解的氧氣和加入可能破壞鐵表面的氧化膜的NaCl溶液，故C正確；
D選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)加入了鹽酸和鐵反應(yīng)產(chǎn)生Fe²⁺，故D錯(cuò)誤；
故選AC；
（4）綜合以上實(shí)驗(yàn)分析，利用實(shí)驗(yàn)ii中試劑能證實(shí)鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的實(shí)驗(yàn)方案是：取出少許鐵片（負(fù)極）附近的溶液于試管中，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則說(shuō)明負(fù)極附近溶液中產(chǎn)生了Fe²⁺，即發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，
故答案為：取出少許鐵片（負(fù)極）附近的溶液于試管中，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則說(shuō)明負(fù)極附近溶液中產(chǎn)生了Fe²⁺，即發(fā)生了電化學(xué)腐蝕．

點(diǎn)評(píng) 本題考查以原電池原理考查物質(zhì)組成及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握電極反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)及離子檢驗(yàn)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意本題屬于開(kāi)放性試題，能較好訓(xùn)練學(xué)生分析解答問(wèn)題的能力，題目難度中等．