Question

1．某小組同學利用圖所示裝置進行鐵的電化學腐蝕原理的探究實驗：

裝置	分別進行的實驗	現(xiàn)象
	i．連好裝置 一段時間后，向燒杯中滴加酚酞	碳棒附近溶液變紅
	ii．連好裝置 一段時間后，向燒杯中滴加[K3[Fe（CN）6]	鐵片表面產生藍色沉淀

（l）小組同學認為以上兩種檢驗方法，均能證明鐵發(fā)生了電化學腐蝕．
①實驗i中的現(xiàn)象是碳棒附近溶液變紅．
②用化學用語解釋實驗i中的現(xiàn)象：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
（2）查閱資料：K₃[Fe（CN）₆]具有氧化性．
①據此有同學認為儀通過ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學腐蝕，理由是鐵電極能直接和K₃[Fe（CN）₆]溶液發(fā)生氧化還原反應生成Fe²⁺，會干擾由于電化學腐蝕負極生成Fe²⁺的檢驗
②進行下列實驗，在實驗幾分鐘后的記錄如表：

實驗	滴加	試管	現(xiàn)象
	0.5mol．LK3[Fe（CN）6]溶液	iii．蒸餾水	無明顯變化
		iv.1.0mol•L-1NaCl溶液	鐵片表面產生大量藍色沉淀
		v.0.5mol•L-1Na2SO4溶液	無明顯變化

a．以上實驗表明：在Cl^-存在條件下，K₃[Fe（CN）₆]溶液可以與鐵片發(fā)生反應．
b．為探究Cl^-的存在對反應的影響，小組同學將鐵片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗凈）后再進行實驗III，發(fā)現(xiàn)鐵片表面產生藍色沉淀．此補充實驗表明Cl^-的作用是Cl^-破壞了鐵表面的氧化膜．
（3）有同學認為上述實驗仍不嚴謹．為進一步探究K₃[Fe（CN）₆]的氧化性對實驗ii結果的影響，又利用（2）中裝置繼續(xù)實驗．其中能證實以上影響確實存在的是AC（填字母序號）．

實驗	試劑	現(xiàn)象
A	酸洗后的鐵片K3[Fe（CN）6]溶液（已除O2）	產生藍色沉淀
B	酸洗后的鐵片K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（未除O2）	產生藍色沉淀
C	鐵片K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（已除O2）	產生藍色沉淀
D	鐵片K3[Fe（CN）6]和鹽酸混合溶液（已除O2）	產生藍色沉淀

（4）綜合以上實驗分析，利用實驗ii中試劑能證實鐵發(fā)生了電化學腐蝕的實驗方案是取出少許鐵片（負極）附近的溶液于試管中，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若出現(xiàn)藍色沉淀，則說明負極附近溶液中產生了Fe²⁺，即發(fā)生了電化學腐蝕．

Answer 1

分析 （1）裝置為鐵的吸氧腐蝕；
（2）①向燒杯中滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液時，由信息可知，發(fā)生氧化還原反應；同學設計的方案中負極上Fe失去電子生成的Fe²⁺與K₃[Fe（CN）₆]溶液反應會生成藍色物質；
②a．由實驗的現(xiàn)象分析可知；
b．由小組同學將鐵片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗凈）后再進行實驗III，發(fā)現(xiàn)鐵片表面產生藍色沉淀的實驗可分析是Cl^-破壞了鐵表面的氧化膜；
（3）要驗證K₃[Fe（CN）₆]具有氧化性，就要排除其它因素的影響，由此進行實驗設計；
（4）根據以上實驗分析可知，可把鐵片（負極）附近的溶液取出少許于試管中進行實驗．

解答 解：（1）裝置為鐵的吸氧腐蝕，鐵為負極，碳棒為正極，正極發(fā)生 O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，呈堿性，滴加酚酞，溶液變紅，
①實驗i中的現(xiàn)象是碳棒附近溶液變紅，故答案為：碳棒附近溶液變紅；
②用化學用語解釋實驗i中的現(xiàn)象：碳棒為正極，正極發(fā)生 O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（2）①可能為鐵電極能直接和K₃[Fe（CN）₆]溶液發(fā)生氧化還原反應生成Fe²⁺，產生的Fe²⁺再與K₃[Fe（CN）₆]反應生成藍色物質，
故答案為：鐵電極能直接和K₃[Fe（CN）₆]溶液發(fā)生氧化還原反應生成Fe²⁺，會干擾由于電化學腐蝕負極生成Fe²⁺的檢驗；
②a．由實驗iii．蒸餾水，無明顯變化；iv.1.0mol•L^-1NaCl溶液，鐵片表面產生大量藍色沉淀；v.0.5mol•L^-1Na₂SO₄溶液，無明顯變化．可知在Cl^-存在下，K₃[Fe（CN）₆]溶液可以與鐵片發(fā)生反應，
故答案為：Cl^-存在；
b．由小組同學將鐵片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗凈）后再進行實驗III，發(fā)現(xiàn)鐵片表面產生藍色沉淀的實驗可分析是Cl^-破壞了鐵表面的氧化膜，
故答案為：Cl^-破壞了鐵表面的氧化膜；
（3）要驗證K₃[Fe（CN）₆]具有氧化性，就要排除其它因素的影響，如：O₂、鐵表面的氧化膜等．
A選項實驗考慮了試劑中溶解的氧氣和鐵表面的氧化膜的影響，故A正確；
B選項實驗未考慮了試劑中溶解的氧氣的影響，故B錯誤；
C選項實驗考慮了試劑中溶解的氧氣和加入可能破壞鐵表面的氧化膜的NaCl溶液，故C正確；
D選項實驗加入了鹽酸和鐵反應產生Fe²⁺，故D錯誤；
故選AC；
（4）綜合以上實驗分析，利用實驗ii中試劑能證實鐵發(fā)生了電化學腐蝕的實驗方案是：取出少許鐵片（負極）附近的溶液于試管中，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若出現(xiàn)藍色沉淀，則說明負極附近溶液中產生了Fe²⁺，即發(fā)生了電化學腐蝕，
故答案為：取出少許鐵片（負極）附近的溶液于試管中，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若出現(xiàn)藍色沉淀，則說明負極附近溶液中產生了Fe²⁺，即發(fā)生了電化學腐蝕．

點評 本題考查以原電池原理考查物質組成及性質實驗的設計，為高頻考點，把握電極反應、氧化還原反應及離子檢驗等為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意本題屬于開放性試題，能較好訓練學生分析解答問題的能力，題目難度中等．