【題目】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碳粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。

1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)

編號(hào)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

碳粉/g

鐵粉/g

醋酸/%

為以下實(shí)驗(yàn)作參照

0.5

2.0

90.0

醋酸濃度的影響

0.5

__

36.0

__

0.2

2.0

90.0

2)編號(hào)實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。t2時(shí),容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng),其原因是鐵發(fā)生了_____________腐蝕,請(qǐng)?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向;此時(shí),碳粉表面發(fā)生了__(“氧化還原”)反應(yīng),其電極反應(yīng)式是___________________________________。

3)該小組對(duì)圖20t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè),請(qǐng)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(yàn)證假設(shè)一,某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H2的方案。請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一,寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)__________

【答案】2.0 碳粉含量的影響 吸氧 還原反應(yīng) 2H2O+O2+4e-=4OH- (或4H++O2+4e-=2H2O 反應(yīng)放熱,溫度升高,體積膨脹 實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)

藥品用量和操作同編號(hào)實(shí)驗(yàn)(多孔橡皮塞增加進(jìn)、出導(dǎo)管)

通入氬氣排凈瓶?jī)?nèi)空氣;

滴入醋酸溶液,同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化(也可測(cè)溫度變化,檢驗(yàn)Fe2+等)。

如果瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大,假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立。

(本題屬于開放性試題,合理答案均給分)

【解析】

(1)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率,每次只能改變一個(gè)變量,故有中鐵的量不變,為2.0g

中改變了碳粉的質(zhì)量,故為探究碳粉的量對(duì)速率的影響。

(2) t2時(shí),容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng),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(fù)極,碳電極氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案為:還原;O2+2H2O+4e-=4OH-

(3) 20-t1時(shí)壓強(qiáng)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(shí)錐形瓶中壓強(qiáng)增大,所以假設(shè)二為:反應(yīng)放熱使錐形瓶?jī)?nèi)溫度升高,故答案為:反應(yīng)放熱使錐形瓶?jī)?nèi)溫度升高;

(4)基于假設(shè)一,可知,產(chǎn)生氫氣,發(fā)送那些變化,從變化入手考慮

實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)

①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)(多孔橡皮塞增加進(jìn)、出導(dǎo)管)

②通入氬氣排凈瓶?jī)?nèi)空氣;

③滴入醋酸溶液,同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化(也可測(cè)溫度變化,檢驗(yàn)Fe2+等)。

如果瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大,假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立。

(本題屬于開放性試題,合理答案均給分)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為了配制NH4+濃度與Cl的濃度比為1:1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入:①適量HCl②適量NaCl③適量的氨水④適量的NaOH,正確的是

A. ①② B. C. ③④ D.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是

A.Na2S作沉淀劑,除去廢水中的Cu2Hg2

B.ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀

C.Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),該固體可溶于NH4Cl溶液

D.溶解度小的沉淀不能轉(zhuǎn)化為溶解度大的沉淀

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】H2O2KI和洗潔精可完成“大象牙膏”實(shí)驗(yàn)(短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫),某同學(xué)依據(jù)文獻(xiàn)資料對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

1)資料1KI在該反應(yīng)中的作用:

H2O2IH2OIO;H2O2IOH2OO2↑+I?偡磻(yīng)的化學(xué)方程式是________________。

2)資料2H2O2分解反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,其中①有KI加入,②無KI加入。下列判斷正確的是___________(填字母)。

a. 加入KI后改變了反應(yīng)的路徑

b. 加入KI后改變了總反應(yīng)的能量變化

c. H2O2IH2OIO是放熱反應(yīng)

3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),H2O2KI溶液混合后,產(chǎn)生大量氣泡,溶液顏色變黃。再加入CCl4,振蕩、靜置,氣泡明顯減少。

資料3I2也可催化H2O2的分解反應(yīng)。

①加CCl4并振蕩、靜置后還可觀察到___________,說明有I2生成。

②氣泡明顯減少的原因可能是:i. H2O2濃度降低;ii. ________。以下對(duì)照實(shí)驗(yàn)說明i不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液變黃后,分成兩等份于A、B兩試管中。A試管加入CCl4,B試管不加CCl4,分別振蕩、靜置。觀察到的現(xiàn)象是_____________。

4)資料4Iaq)+I2aqI3aq K640。

為了探究體系中含碘微粒的存在形式,進(jìn)行實(shí)驗(yàn):向20 mL一定濃度的H2O2溶液中加入10mL 0.10mol·L1 KI溶液,達(dá)平衡后,相關(guān)微粒濃度如下:

微粒

I

I2

I3

濃度/mol·L1

2.5×103

a

4.0×103

a__________

②該平衡體系中除了含有I,I2I3外,一定還含有其他含碘微粒,理由是________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是(  )

A.a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重

B.b中,開關(guān)由M改置于N時(shí),CuZn合金的腐蝕速率減小

C.c中,接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大

D.d中,ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說法正確的是

A.天然弱堿水呈堿性的原因是其中含有較多的Mg2Ca2等離子

B.生活中用電解食鹽水的方法制取消毒液,運(yùn)用了鹽類水解的原理

C.CuCl2溶液中加入CaCO3,調(diào)節(jié)pH可除去溶液中混有的Fe3

D.焊接時(shí)用NH4Cl溶液除銹與鹽類水解有關(guān)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】聚乙烯醇肉桂酸酯(M)可用作光刻工藝中的抗腐蝕涂層,其合成路線如下:

已知:R1—CHO+R2—CH2CHOCHOHR1CHCHOR2

請(qǐng)回答:

(1)C的化學(xué)名稱為______________;M中含氧官能團(tuán)的名稱為____________。

(2)F→G的反應(yīng)類型為__________

檢驗(yàn)產(chǎn)物G中新生成官能團(tuán)的實(shí)驗(yàn)方法為______________________________。

(3)C→D的化學(xué)方程式為________________________________________

(4)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________________;

H的順式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________________________

(5)同時(shí)滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有________種(不考慮立體異構(gòu));

①屬于芳香族化合物、谀馨l(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)

其中核磁共振氫譜有4種吸收峰的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________________(任寫一種)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物質(zhì),有關(guān)結(jié)論正確的是(  )

加入物質(zhì)

結(jié)論

A

50 mL 1 mol·L1H2SO4

反應(yīng)結(jié)束后,c(Na)=c(SO)

B

0.05 mol CaO

溶液中增大

C

50 mL H2O

由水電離出的c(Hc(OH)不變

D

0.1 mol NaHSO4固體

反應(yīng)完全后,溶液pH減小,c(Na)不變

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鉛精礦可用于冶煉金屬鉛,其主要成分為PbS

I.火法煉鉛將鉛精礦在空氣中焙燒,生成PbOSO2。

1)用鉛精礦火法煉鉛的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________

2)火法煉鉛的廢氣中含低濃度SO2,可將廢氣通入過量氨水中進(jìn)行處理,反應(yīng)的離子方程式為:____。

II.濕法煉鉛在制備金屬鉛的同時(shí),還可制得硫磺,相對(duì)于火法煉鉛更為環(huán)保。濕法煉鉛的工藝流程如下:

已知:① 不同溫度下PbCl2的溶解度如下表所示。

溫度/

20

40

60

80

100

溶解度/g

1.00

1.42

1.94

2.88

3.20

PbCl2為能溶于水的弱電解質(zhì),在Cl濃度較大的溶液中,存在平衡: PbCl2aq+2Claq PbCl42—aq

3)浸取液中FeCl3的作用是_________。

4)結(jié)合信息判斷,操作a_________,以利于PbCl2的析出。

5)將溶液3和濾液2分別置于如圖所示電解裝置的兩個(gè)極室中,可制取金屬鉛并使浸取液中的FeCl3再生。

溶液3應(yīng)置于______(填陰極室陽極室)中。

簡(jiǎn)述濾液2電解后再生為FeCl3的可能原理:______

若鉛精礦的質(zhì)量為a g,鉛浸出率為b,當(dāng)電解池中通過c mol電子時(shí),金屬鉛全部析出,鉛精礦中PbS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為______。

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