1. 金属腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域,危害十分严重。近几十年来,金属的腐蚀与防腐已成为一门独立的综合性边缘学科。某实验小组利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理及防护的探究实验:
(1) 已知,Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀。

小组同学认为以下两种检验方法,均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

装置

分别进行的操作

现象

i.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞

碳棒附近溶液变红

ii.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液

铁片表面产生蓝色沉淀

①用电极反应式解释实验i中的现象:

②查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是

③为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响,进行下列实验,几分钟后的记录如下:

实验

胶头滴管

试管

现象

0.5 mol/L K3[Fe(CN)6]溶液

iii.蒸馏水

无明显变化

iv. 溶液

铁片表面产生大量蓝色沉淀

v. 溶液

无明显变化

a. 以上实验表明:在Cl-存在条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。

b. 为探究Cl-的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是

(2) 实验二:乙小组同学向如图所示装置的容器a、b中分别加入30 mL3.5%的NaCl溶液,闭合K,电流计指针未发生偏转。加热容器a,电流计指针向右偏转。

①分别取少量容器a、b中的溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,容器a中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀,容器b中的溶液所在的试管中无变化,容器b中铁片做极。

②加热后,电流计指针发生偏转的原因可能是

(3) 金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中,一定条件下,Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜,试写出该阳极的电极反应式
【考点】
电极反应和电池反应方程式; 金属的电化学腐蚀与防护; 原电池工作原理及应用; 电解池工作原理及应用;
【答案】

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实验探究题 困难
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1. 某小组研究化学反应中的能量变化,进行了如下实验。

编号

实验I

实验II

实验III

实验装置

实验内容

片和片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中。

用导线将电流表、小灯泡与片、片相连接,插入盛有稀硫酸的烧杯中。

进行双液原电池实验。

实验现象

___________片表面产生气泡,溶液温度由℃升到℃;另一烧杯中无明显现象。

电流表指针发生偏转,___________片表面产生大量气泡,溶液温度由℃升到℃。

电流表指针发生偏转。

片、片、稀硫酸、溶液进行实验III.请回答:

(1) 实验I中片表面产生气泡,实验II中片表面产生气泡,该金属片为极。
(2) 实验I和II产生等量气体时,测得。结合能量的转化形式,分析两溶液温度变化幅度不同的原因
(3) 稀硫酸应放入(选“甲或乙”,下同)烧杯中,盐桥中的烧杯的溶液中移动。
(4) 与实验II相比,开始时电流表示数更小的是(选“II”“III”,下同),一段时间后,电流发生明显衰减的是
(5) (双选)进行实验III时,若用铜丝代替盐桥,甲烧杯中盛放稀硫酸、乙烧杯中盛放溶液。下列关于该装置说法错误的是__________。 A. 甲池为原电池,向铜丝2移动 B. 铜丝2附近溶液的将降低 C. 乙池为电解池,铜丝3为阳极 D. 铜片4上有新的亮红色固体附着
(6) 某电池构造如图所示:

A、B两个电极均由多孔的碳块组成,该电池的正极反应式为:

实验探究题 普通
3. 实验小组探究金属银与碘水的反应。

已知25℃时:i.碘水中

ii.次碘酸不稳定,室温下部分分解为碘酸。

iii.;AgI在浓KI溶液中可以(无色)形式存在。

将碘水I2溶于蒸馏水)加入盛有银粉的试管中,实验记录如下:

实验Ⅰ

现象

现象a:棕黄色溶液(pH≈5.9)迅速变为无色,Ag粉表面略变暗,未见其他明显现象,溶液pH≈6.2。

现象b:滴加淀粉溶液,未见明显变化;继续滴加稀H2SO4 , 溶液仍未见明显变化。

(1) 碘水中I2与H2O反应的化学方程式为
(2) 针对实验Ⅰ现象a“棕黄色溶液迅速变为无色”的原因,实验小组提出如下假设:

假设1:银粉与氢碘酸发生反应(填化学方程式)生成碘化银,使碘单质减少;。

假设2:银粉与碘单质直接化合生成碘化银,使碘单质减少;

假设3:银粉与氢碘酸及O2共同作用生成碘化银,使碘单质减少。

实验小组结合资料分析并设计实验验证假设:

①结合数据和实验现象判断假设l(填“是”或“不是”)主要原因。

②通过实验证实银粉表面生成了AgI:取表面变暗的银粉,加入一定量浓KI溶液,振荡,静置,取上层清液,加蒸馏水稀释,出现黄色浑浊。用化学平衡移动原理解释出现黄色浑浊的原因:

③资料表明假设2成立。

④实验小组针对假设3,在实验Ⅰ的基础上设计了实验Ⅱ和实验Ⅲ:

实验Ⅱ:取一定量碘水,加入CCl4 , 充分振荡后分液,取上层清液,加入淀粉溶液,未见明显变化;加入稀硫酸后溶液变蓝。

实验Ⅲ:向实验Ⅰ最后所得溶液中加入(填试剂),溶液立即变蓝。

综合实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ,可以证实假设3.分析实验Ⅱ的作用是

(3) 反思:实验小组认为,本实验Ag与碘水反应的过程中,AgI的生成促进了体系中氧化还原反应的进行。进行电化学实验证实。补全下图所示电化学装置中的试剂

实验探究题 普通