Question

(10分)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炭粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖所示)。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?/p>	炭粉/g	鐵粉/g	醋酸/%
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實驗測得容器中的壓強隨時間的變化如圖(a)所示。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，請在圖(b)中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時電子的流動方向；此時，炭粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是__________。

(a) (b)

（3）該小組對圖(a)中0～t1時壓強變大的原因提出了如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二：

假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；

假設(shè)二：________；

……

（4）為驗證假設(shè)一，某同學(xué)設(shè)計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設(shè)計一個實驗方案驗證假設(shè)一，補全實驗步驟和結(jié)論。

實驗步驟和結(jié)論

①藥品用量和操作同編號①實驗(多孔橡皮塞增加進、

出導(dǎo)管)；

②通入氬氣排凈瓶內(nèi)空氣；

③ 。

 

Answer 1

（1）

（2）吸氧 還原 2H2O + O2+4e-=4OH-，

（3）反應(yīng)放熱，溫度升高

（4）③滴入醋酸溶液，同時測量瓶內(nèi)壓強變化（也可測溫度變化，檢驗鐵離子等）。如果瓶內(nèi)壓強增大，假設(shè)一成立，否則假設(shè)一不成立。

【解析】

試題分析：（1）實驗②是測定醋酸濃度的影響，其他條件不變，所以鐵粉的質(zhì)量仍是2.0g；實驗③中，醋酸和鐵粉的量不變，而C粉的質(zhì)量變化，說明該組實驗是測定炭粉含量對電化學(xué)腐蝕的影響；

（2）壓強減小，說明容器內(nèi)的氣體參加了反應(yīng)，說明該腐蝕是吸氧腐蝕；金屬腐蝕中，F(xiàn)e失去電子，所以電子的移動方向是 由鐵指向碳，如圖；C極作原電池的正極，氧氣在該極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O + O2+4e-=4OH-，

（3）0～t1時壓強變大，可能的原因是發(fā)生析氫腐蝕，使壓強增大，或是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，壓強增大；

（4）③發(fā)生析氫腐蝕的條件是溶液為酸性，則滴入醋酸溶液，同時測量瓶內(nèi)壓強變化，若壓強增大，則說明假設(shè)一成立，反之不成立�；蛘邔㈠F形瓶內(nèi)的溶液過濾，取部分濾液，向其中加入KSCN溶液，溶液不變紅色，再加入新制氯水，溶液變紅色，則說明假設(shè)一正確，反之不正確。

考點：考查金屬的電化學(xué)腐蝕實驗，對實驗的分析、設(shè)計