(14分)某研究小组对铁生锈进行研究:(1)经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:上图中的铁钉最容易生锈的是 (填字母),铁锈的主要成分是
题型:不详难度:来源:
(14分)某研究小组对铁生锈进行研究:
(1)经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:上图中的铁钉最容易生锈的是 (填字母),铁锈的主要成分是 (2)根据实验条件判断,在铁钉的锈蚀过程中,正极的电极反应为 (3)铁生锈的外部条件是 ;在此条件下,铁钉发生吸氧腐蚀转化为Fe(OH)2的电池反应方程式为 (4)若为了防止铁钉生锈,该小组同学想在铁钉表面镀上一层金属,该金属最好是 A. 锡 B. 铜 C. 锌 (5)钢铁容易腐蚀,工业生产中常需对钢铁进行“发蓝”处理,以有效避免或减缓钢铁的腐蚀。所谓“发蓝”,就是在钢铁零件等进行氧化处理,使其表面形成一层致密的蓝黑色氧化膜。发蓝处理过程可表示如下:
①步骤Ⅲ用除锈液(15%的硫酸溶液)浸泡铁件的目的在于除去铁表面的铁锈,该步反应的离子方程式为___________________________________。 ②为检验经过步骤Ⅳ处理的铁件是否合格,常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液,如果成品不合格(即铁件表面有微小松孔,未形成致密的氧化膜),一段时间将观察到的现象为__________________________。 ③除锈后的铁件在发蓝液(NaNO2、NaNO3及NaOH组成的混合液)中浸泡(步骤IV),发生了复杂的化学反应: 反应一:____Fe +____NaNO2 +___NaOH —____Na2FeO2 +____H2O +___NH3↑ 反应二:8Fe+3NaNO3 + 5NaOH + 2H2O = 4Na2Fe2O4 + 3 NH3↑ 反应三:Na2FeO2 + Na2Fe2O4 + 2H2O = Fe3O4 + 4NaOH 配平“反应一”的化学方程式(将系数直接填在横线上)。若要循环使用发蓝液,从理论角度分析,需要往使用过的发蓝液中_________ A. 只需加入NaNO2 B. 只需加入NaNO2和NaNO3 C. 需要加入NaNO2、NaNO3和NaOH D. 不需加入任何物质而直接使用 |
答案
(14分)(1)A, Fe2O3(或 Fe2O3· xH2O) (2)O2+2 H2O+4e-= 4 OH- (3)潮湿的空气(或氧气与水); 2Fe +O2 +2 H2O=2 Fe(OH)2 (4)C (5)① Fe2O3+6 H+=2 Fe3++3 H2O ②铁制品表面有红色固体析出③ 3、1、5、3、1、1;B |
解析
(1)B、C都不能隔绝空气,防止铁发生电化学腐蚀,而A不能,所以最容易倍腐蚀的是A。铁锈的主要成分是Fe2O3(或 Fe2O3· xH2O)。 (2)在铁的电化学腐蚀中,铁作负极,由于溶液的酸性很弱,所以正极是氧气得到电子,即反应式为O2+2 H2O+4e-= 4 OH-。 (3)铁要腐蚀电化学腐蚀,则必须处在潮湿的空气(或氧气与水),反应的总反应式是2Fe +O2 +2 H2O=2 Fe(OH)2. (4)由于镀层一旦败损之后容易腐蚀电化学腐蚀,所以作镀金属性比铁强的金属,所以答案选C。 (5)①铁锈的主要成分是氧化铁,和稀硫酸反应的方程式为Fe2O3+6 H+=2 Fe3++3 H2O。 ②因为铁的活泼性强于铜,铁能和硫酸铜反应置换出铜,所以铁制品表面有红色固体析出。 ③在反应中铁失去电子作还原剂,化合价从0价升高到+2价。氧化剂是亚硝酸钠,氮元素的化合价从+3价降低到-3价,变化6个单位,即氧化剂和还原剂的物质的量之比是1︰3的,所以方程式为3Fe +NaNO2 +5NaOH=3Na2FeO2 +H2O +NH3↑。将3个反应合并即得到12Fe+NaNO3+4NaNO2+10H2O=4Fe3O4+5NH3↑+5NaOH,这说明反应中消耗的是硝酸钠和亚硝酸钠,所以需要补充二者,答案选B。 |
举一反三
(15分) 应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
(1)写出该反应的化学方程式 ,其中氧化剂是 , 8.4g铁粉参加反应,转移电子 mol。 (2)干燥管内使用的干燥剂可以是下列物质中的 (填序号)。 ①浓硫酸 ②碳酸钠 ③碱石灰 ④过氧化钠 (3)硬质玻璃管中石棉绒的作用是 ,圆底烧瓶中盛装水和 ,加入后者的作用是 。 (4)实验开始时应先点燃 ,实验结束时应先熄灭 ,检验生成的气体的方法是 。 |
下列实验现象预测不正确的是
A.实验Ⅰ:振荡后静止,上层溶液颜色逐渐消失 | B.实验Ⅱ:继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时可产生丁达尔效应 | C.向无水乙醇中加入浓H2SO4,加热至170℃产生的气体通入酸性KMnO4溶液,紫色逐渐消失 | D.向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再滴加几滴新制Cu(OH)2浊液,加热,有红色沉淀生成 |
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下列有关物质检验的实验结论正确的是( )
选项
| 实验操作及现象
| 实验结论
| A
| 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
| 该溶液中一定含有SO42-
| B
| 向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
| 该溶液中一定含有 CO32-
| C
| 将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
| 该气体一定是SO2
| D
| 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上,试纸变蓝色
| 浓氨水呈碱性
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(16分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究: 【实验】制作银镜,并与Fe(NO3)3溶液反应,发现银镜溶解。 (1)下列有关利用Fe粉与稀HNO3制备Fe(NO3)3溶液的方法,最佳的是 。 a.把过量的铁粉与稀HNO3反应 b.把铁粉与过量的稀HNO3反应 c.先把铁粉灼烧,再溶解于稀HNO3 中 【提出假设】 假设1:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag。 假设2:Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3-能氧化Ag。 【设计实验方案,验证假设】 (2)甲同学为了验证假设1,取上述实验后的溶液,检验Fe2+。检验Fe2+的方法: ,甲同学观察到的实验现象为: ,甲同学检验出Fe2+,验证了假设1的成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式: 。 (3)乙同学设计实验验证假设2。请写出在酸性条件下NO3-氧化Ag的离子方程式: 。并帮乙同学完成下表中内容(提示:NO3-在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生,乙同学放弃了检验NO3-在不同条件下的还原产物的方法)。
实验步骤(不要求写具体操作过程)
| 预期现象和结论
| ①测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH值
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| ②
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(12分)某研究性学习小组的课题为“Mg—Cu硫酸原电池电解CuCl2溶液的研究”,他们的研究装置如下图所示(C1、C2均为碳棒),按要求填写下列空格。
(1)铜片上的现象是 ,该极的电极反应式为 。 (2)C1极的名称为 ,C2极的电极反应式为 。 (3)下列关于该装置中电子流向的叙述中正确的是 。A.从镁电极经导线流向C1极 | B.从C1极经导线流向镁电极 | C.从铜电极经导线流向C2极 | D.从C2极经导线流向铜电极 | (4)原电池中稀硫酸的体积为200 mL ,物质的量浓度为1.5 mol·L-1,当电解池中某碳棒上产生3.36 L(标准状况)气体时,求: ① 有 个电子通过了电线(NA=6.02×1023) 。 ② 此时原电池溶液中H+的物质的量浓度为 mol/L (不考虑溶液体积变化)。 |
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