Question

李同學(xué)在探究鐵生銹的條件時(shí)，將鐵釘浸沒在試管里的食鹽水中，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)試管底部出現(xiàn)了黑色粉末．李同學(xué)對此黑色粉末的組成做了如下幾種猜測：①Fe ②Fe₂O₃ ③Fe₃O₄ ④FeCl₃ ⑤數(shù)種物質(zhì)的混合物．請回答下列問題：
（1）鐵釘生銹屬于

 

腐蝕，其正極發(fā)生的電極反應(yīng)為

 

（2）你認(rèn)為李同學(xué)的上述猜想中，不做實(shí)驗(yàn)就可排除的是

 

（填序號），理由是

 

；你認(rèn)為黑色粉末還可能是

 

，理由是

 

．
（3）李同學(xué)將黑色粉末干燥后，用磁鐵靠近，發(fā)現(xiàn)粉末能被磁鐵吸引，于是得出結(jié)論：黑色粉末一定是鐵粉．你認(rèn)為李同學(xué)的結(jié)論對嗎？

 

，理由是

 

．如果你認(rèn)為李同學(xué)正確，則不需填寫以下內(nèi)容，如果你認(rèn)為不對，則請?zhí)岢隹尚蟹桨笌椭�李同學(xué)確定黑色粉末的成份．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),鐵的氧化物和氫氧化物

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）弱酸性或中性條件下，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）試管底部出現(xiàn)黑色粉末，根據(jù)物質(zhì)顏色排除；黑色粉末還可能是C，生鐵中含有C；
（3）四氧化三鐵也能被磁鐵吸引；將固體溶于稀鹽酸，根據(jù)是否產(chǎn)生氣泡確定是否含有鐵，用KSCN溶液檢驗(yàn)溶液中是否含有鐵離子，從而確定黑色固體中是否含有四氧化三鐵．

解答： 解：（1）食鹽水溶液呈中性，則鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂0=4OH^-，故答案為：吸氧腐蝕；O₂+4e^-+2H₂0=4OH^-；
（2）Fe₂O₃為紅棕色物質(zhì)，F(xiàn)eCl₃可溶于水，所以該黑色粉末一定不是氧化鐵和氯化鐵；
該黑色粉末還可能是C，因?yàn)樯�鐵中含有C單質(zhì)，
故答案為：②、④；Fe₂O₃為紅棕色物質(zhì)；FeCl₃可溶于水；C；鐵釘是用生鐵作材料制成；
（3）四氧化三鐵也能被磁鐵吸引，所以該同學(xué)說法錯(cuò)誤，其檢驗(yàn)方法為：取黑色固體少量于一試管中，加入鹽酸，如果產(chǎn)生氣泡，則說明固體中含有鐵，反之則沒有；取反應(yīng)后的溶液少許于另一試管中，加入少量KSCN溶液，如呈血紅色，可說明有Fe₃O₄，反之則不含F(xiàn)e₃O₄，
故答案為：不對；四氧化三鐵也能被磁鐵吸引；取黑色固體少量于一試管中，加入鹽酸，如果產(chǎn)生氣泡，則說明固體中含有鐵，反之則沒有；取反應(yīng)后的溶液少許于另一試管中，加入少量KSCN溶液，如呈血紅色，可說明有Fe₃O₄，反之則不含F(xiàn)e₃O₄．

點(diǎn)評：本題考查較綜合，涉及金屬的腐蝕與防護(hù)、物質(zhì)成分的檢驗(yàn)等知識點(diǎn)，知道鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕條件、物質(zhì)檢驗(yàn)方法及現(xiàn)象即可解答，熟練掌握電極反應(yīng)式的書寫、鐵離子及亞鐵離子檢驗(yàn)方法，題目難度不大．