(10+6分)有一研究性学习小组在探究有关钢铁的腐蚀情况,他们进行了如下实验:在一个水槽中盛装1000 mL水,加入一定量的NaCl 固体溶解后通入SO2气体至
题型:不详难度:来源:
(10+6分)有一研究性学习小组在探究有关钢铁的腐蚀情况,他们进行了如下实验:在一个水槽中盛装1000 mL水,加入一定量的NaCl 固体溶解后通入SO2气体至溶液pH值约为4左右,另取一支试管(带刻度,规格50mL),一条约5cm的细铁丝,将铁丝放入试管中,加入约 10mL前面配好的溶液,迅速用拇指扣住试管口倒扣于水槽中,用铁架台将试管固定,如右下图。过一会儿:
(1)观察到试管中的液面逐渐下降,这说明 在该条件下,铁丝发生了 腐蚀, 正极材料是 电极反应是 (2)再过一段时间发现液面停止下降,并且开始逐渐 上升,露在液面上的铁丝表面由原来的银白色变棕褐色,这说明在该条件下,铁丝发生了 腐蚀,正极的电极反应为 ①总反应为: ;①反应的产物极易被进一步氧化,生成红褐色物质,②该反应的化学方程式为: 若铁锈的组成为:Fe2O3·xH2O ,试写出由②反应的产物在通常条件下生成铁锈的反应方程式: ③ 附加题(6分)(3)已知原来铁丝质量为2 g,发生(1)情况时,依液面下降的高度折为标准状况下的体积是5.6mL,则此时,铁丝的质量变为 g ,随后液面开始上升,即发生(2)的变化,依最终液面上升的高度折算为标准状况下的体积比最开始刚倒扣于水槽中试管中溶液的体积多了1.12mL,通过计算,(2)的过程共消耗氧气 mL,若x值为2,那么铁丝的质量应为 g(以上计算有效数字保留至小数点后三位) |
答案
(1)析氢,C或炭 2H++2e―→ H2↑ (2)吸氧 O2+ 4e―+ 2H2O → 4OH― ① 2Fe +O2+ 2H2O = 2Fe(OH)2 (每空1分共6分) ② 4Fe(OH)2+O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3 ( 2分) ③ 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O +(3-x)H2O ( 2分) 附加题(每空2分,共6分) (3)1.986 铁被溶解的物质的量即为氢气的物质的量,0.00025mol 即0.014g,2-0.014=1.986 6.72 被吸收氧气的体积应为 5.6+1.12=6.72 mL 2.003 1.986+增加了氧的质量(0.0003×32)+增加水的质量(0.0004×18)=2.0028 |
解析
略 |
举一反三
将Fe片和Al片放在盛有NaCl溶液(其中滴入 酚酞)的表面器中,如图表示,最先观察到变红色的区域为:( )
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下列拟采用的金属防腐措施,错误的是A.给金属衣架或电线外面包上一层塑料层 | B.给自行车钢圈镀上一层金属铬 | C.将铁闸门与直流电源正极相连 | D.给铁栅栏表面涂上一层油漆 |
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下列关于金属的腐蚀说法正确的是A.一般来说,金属发生化学腐蚀的速率比电化学腐蚀速率要快 | B.保护地下钢管不受腐蚀,可使它连接直流电源的负极 | C.钢铁发生析氢腐蚀时,正极的电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH- | D.轮船底部放一块锌块,所采用的防腐方法为牺牲阴极的阳极保护法 |
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(16分)(1)实事证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理上可以设计成原电池的是 。 A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0 B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0 C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0 (2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应的电极反应式为 。 (3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
① 若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则阳极的电极反应式为 ,电解时的化学反应方程式为 ,通过一段时间后,向所得溶液中加入0.2molCuO粉末,恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为 。 ②若X、Y依次为铜和铁,a仍为CuSO4溶液,且反应过程中未生成Fe3+,,则Y极的电极反应式为 ③若用此装置电解精炼铜, 做阳极,电解液CuSO4的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ④若用此装置在铁制品上镀铜,铁制品做 ,电镀液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 |
利用右图所示的装置,当X、Y选用不同材料,开关K1,与K2处于不同的闭合状态时,可将该装置广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是
A.若关闭K2,打开K1,X、Y均为石墨,Z是NaCl,则X附近能得到氢氧化钠 | B.若关闭K2,打开K1,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4,该装置可用于铜的楮炼 | C.若关闭K1,打开K2,X是Cu铜,Y是是H2SO4,则溶液中的移向Y极 | D.若关闭K1,打开K2,X是Cu铜,Y是Fe,Z是含有空气的海水,该装置可用于保护Fe |
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