Question

化學實驗有助于理解化學知識，提升科學素養(yǎng)．
Ⅰ．某探究小組用以下右圖裝置做如下實驗．

實驗編號	a中試劑	b中試劑
1	0.1克Na、3mL水	0.1克Na、3mL乙醇
2	3mL水	3mL飽和FeSO4溶液

（1）實驗1：同時加入試劑，反應(yīng)開始階段可觀察到U形管中液面

 

（填編號，下同），
反應(yīng)結(jié)束靜置一段時間，最終U形管中液面

 

．
a．左高右低        b．左低右高     c．左右基本持平
（2）實驗2：一段時間后觀察到U形管中液面左低右高，b管溶液中出現(xiàn)紅褐色渾濁物，請解釋出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因：

 

．
Ⅱ．某研究小組為探究弱酸性條件下鐵的電化學腐蝕類型，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（1）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．
（3）請?zhí)顫M表中空格，以完成實驗設(shè)計：

編號	實驗?zāi)康?/TD>	炭粉/g	鐵粉/g	醋酸濃度/mol/L
①	作參照實驗	0.5	2.0	1.0
②	探究醋酸濃度對實驗的影響	0.5		0.1
③		0.2	2.0	1.0

（4）實驗①測得容器中的壓強隨時間的變化如圖（2）所示．該小組得出0～t₁時壓強增大的主要原因是：

 

．t₂時，容器中壓強明顯變小的原因是

 

．請在圖（3）中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時A和B之間的電子移動方向．

Answer 1

考點：金屬腐蝕的化學原理

專題：

分析：I．（1）依據(jù)鈉與水、乙醇反應(yīng)快慢以及最終生成的氫氣的量來分析；
（2）硫酸亞鐵具有強的還原性，能夠吸收空氣中的氧氣被氧化生成硫酸鐵，硫酸鐵中鐵離子水解生成氫氧化鐵；
II．（3）根據(jù)對比試驗中保證變量的唯一性進行解答；
（4）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；
t₂時，容器中壓強明顯小于起始壓強，是因為發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，壓強減��；
根據(jù)鋼鐵的腐蝕類型及原理標出電子轉(zhuǎn)移的方向；

解答： 解：I．（1）鈉與水反應(yīng)比鈉與乙醇反應(yīng)快，所以開始時a試管中產(chǎn)生的氫氣比b試管多，故液面應(yīng)左低右高；但是又由于最終生成的氫氣一樣多，所以最終液面又左右基本持平，
故選：b；c；
（2）一段時間后U形管中液面出現(xiàn)左低右高，說明b中有氣體被消耗，又FeSO₄溶液易被空氣中的氧氣氧化成硫酸鐵，所以b管內(nèi)壓強減小，硫鐵水解生成氫氧化鐵，所以
b管溶液中出現(xiàn)紅褐色渾濁物；
故答案為：溶液中 FeSO₄吸收O₂，b管內(nèi)壓強減小，生成了Fe（OH）₃；
II．（3）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：

編號	實驗?zāi)康?/TD>	炭粉/g	鐵粉/g	醋酸濃度/mol/L
①
②			2.0
③	探究炭粉的量對實驗的影響

（4）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；
t₂時，容器中壓強明顯小于起始壓強，是因為發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，壓強減��；
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，鐵為負極，電子轉(zhuǎn)移的方向為：，
故答案為：發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生了氣體；反應(yīng)放熱，溫度升高；
發(fā)生吸氧腐蝕消耗了氧氣；
．

點評：本題考查了探究鐵的腐蝕原理、原電池工作原理，明確原電池工作原理、鋼鐵析氫腐蝕、吸氧腐蝕的條件是解題關(guān)鍵，題目難度中等．