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某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗,探究鐵的電化學(xué)腐蝕及防護原理。
(1)甲同學(xué)利用下圖裝置,進行鐵的電化學(xué)腐蝕原理探究。
裝置 實驗步驟及操作 現(xiàn)象
 菁優(yōu)網(wǎng) ?。B好裝置,觀察 電流表指針偏轉(zhuǎn)
ⅱ.一段時間后,向燒杯中滴加酚酞 碳棒附近溶液變紅
ⅲ.一段時間后,向燒杯中滴加鐵氰化鉀
{K3[Fe(CN)6]}溶液
鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
查閱資料:Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色沉淀。K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
①用電極反應(yīng)式解釋實驗ⅱ中的現(xiàn)象:
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
。
②乙同學(xué)認(rèn)為僅通過ⅲ中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕,理由是
K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,會干擾由電化學(xué)腐蝕生成的Fe2+的檢驗
K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,會干擾由電化學(xué)腐蝕生成的Fe2+的檢驗

③為驗證猜想,乙同學(xué)設(shè)計了ⅳ、ⅴ、ⅵ三組對比實驗,并記錄如下:
實驗 滴管 試管 現(xiàn)象
 菁優(yōu)網(wǎng) 0.5mol?L-1
K3[Fe(CN)6]
溶液
ⅳ.蒸餾水 無明顯變化
ⅴ.1.0mol?L-1NaCl溶液 鐵片表面產(chǎn)生大量藍(lán)色沉淀
ⅵ.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(yīng)。
b.為探究Cl-的存在對反應(yīng)的影響:乙同學(xué)將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進行實驗ⅵ,發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。此補充實驗表明Cl-的作用是
破壞鐵片表面的氧化膜
破壞鐵片表面的氧化膜
。
④結(jié)合上述兩位同學(xué)的實驗探究,請你改進甲同學(xué)步驟ⅲ的操作:
用膠頭滴管從鐵電極區(qū)域取少量溶液于試管中,再向其中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液
用膠頭滴管從鐵電極區(qū)域取少量溶液于試管中,再向其中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液
,以證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。
(2)丙同學(xué)向如圖所示裝置的容器a、b中分別加入30mL3.5%的NaCl溶液,閉合K,電流計指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。加熱容器a,電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。
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實驗檢測表明:容器a中的溶液產(chǎn)生了Fe2+,而容器b中的溶液不存在Fe2+。則:容器b中鐵片做
極(填:“正”或“負(fù)”)。加熱后,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因可能是
溫度升高,F(xiàn)e還原性增強,反應(yīng)速率加快
溫度升高,F(xiàn)e還原性增強,反應(yīng)速率加快

(3)金屬陽極鈍化是一種電化學(xué)防護方法。將Fe作陽極置于H2SO4溶液中,一定條件下,F(xiàn)e鈍化形成致密Fe3O4氧化膜,則陽極的電極反應(yīng)式為
3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
。

【答案】O2+4e-+2H2O=4OH-;K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,會干擾由電化學(xué)腐蝕生成的Fe2+的檢驗;破壞鐵片表面的氧化膜;用膠頭滴管從鐵電極區(qū)域取少量溶液于試管中,再向其中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液;正;溫度升高,F(xiàn)e還原性增強,反應(yīng)速率加快;3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
【解答】
【點評】
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