Question

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）．從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化．
（1）請完成以下實驗設(shè)計表（表中不要留空格）

編號	實驗?zāi)康?/TD>	碳粉/g	鐵粉/g	醋酸/g
①	為以下實驗作參照	0.5	2.0	90.0
②	醋酸濃度的影響	0.5		36.0
③		0.2	2.0	90.0

（2）編號①實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖．t₂時，容器中壓強明顯小于起始壓強，其原因是鐵發(fā)生了

 

腐蝕，此時碳粉表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為

 

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（3）該小組對圖2中的0～t₁時壓強變大的原因提出如下假設(shè)．請你完成假設(shè)二：
假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生氣體；假設(shè)二：

 

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Answer 1

考點：金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)對比試驗中保證變量的唯一性進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)析氫腐蝕與吸氧腐蝕的區(qū)別及錐形瓶中壓強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時壓強變大，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，錐形瓶中氣體體積增大；

解答： 解：（1）①為參照試驗，由于②探究醋酸的濃度的影響，則除了醋酸濃度不同外，其它條件必須完全相同，即鐵粉質(zhì)量應(yīng)該為2.0g；
③中只有碳粉含量與①不同，則③為探究碳粉含量的影響，
故答案為：

②			2.0
③	碳粉含量的影響

（2）t₂時，容器中壓強明顯小于起始壓強，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；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）圖2中0-t₁時壓強變大的原因可能為：鐵發(fā)生了析氫腐蝕、鐵與醋酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高時錐形瓶中壓強增大，所以假設(shè)二為：反應(yīng)放熱使錐形瓶內(nèi)溫度升高，
故答案為：反應(yīng)放熱使錐形瓶內(nèi)溫度升高．

點評：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．