當前位置： 2021-2022學年天津市南開中學高二（上）期末化學試卷> 試題詳情

研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現(xiàn)實意義。

（1）甲圖為人教版教材中探究鋼鐵的吸氧腐蝕的裝置。某興趣小組按該裝置實驗，導管中液柱的上升緩慢，下列措施可以更快更清晰觀察到水柱上升現(xiàn)象的有
ACD
ACD
（填序號）
A．用純氧氣代替試管內空氣
B．用酒精燈加熱試管提高溫度
C．將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末
D．換成更細的導管，水中滴加紅墨水
（2）該小組將甲圖裝置改進成乙圖裝置并進行實驗，導管中紅墨水液柱高度隨時間的變化如下表，根據數(shù)據判斷腐蝕的速率隨時間逐漸
減慢
減慢
（填“加快”、“不變”、“減慢”），你認為影響因素為
氧氣的濃度
氧氣的濃度
。

時間/min 1 3 5 7 9

液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2

（3）為探究鐵釘腐蝕實驗a、b兩點發(fā)生的反應，進行以下實驗，請完成表格空白：

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論

向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示劑 a點附近溶液出現(xiàn)紅色 a點電極反應為①
O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-
O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

然后再滴加2～3滴②
鐵氰化鉀
鐵氰化鉀
b點周圍出現(xiàn)藍色沉淀 b點電極反應為③
Fe-2e^-═Fe²⁺
Fe-2e^-═Fe²⁺

（4）為防止鋼鐵被腐蝕，很多鋼鐵部件采用在表面電鍍一層鋅或鎳的方法，電鍍時鋼鐵部件需連接電源的
負
負
極。而對于地下輸水鋼管，經常使用“犧牲陽極法”進行保護，鋼鐵承擔的電極是
正
正
極。金屬陽極鈍化也是電化學防腐方法之一，將Fe作陽極置于H₂SO₄溶液中，一定條件下Fe鈍化形成致密Fe₃O₄氧化膜，試寫出該陽極電極反應式
3Fe-8e^-+4H₂O=Fe₃O₄+8H⁺
3Fe-8e^-+4H₂O=Fe₃O₄+8H⁺
。

【考點】吸氧腐蝕與析氫腐蝕．

【答案】ACD；減慢；氧氣的濃度；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；鐵氰化鉀；Fe-2e^-═Fe²⁺；負；正；3Fe-8e^-+4H₂O=Fe₃O₄+8H⁺

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：126引用：2難度：0.6

相似題

1．《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對傳統(tǒng)文化的熱愛與堅守，也令人體會到化學方法在文物保護中的巨大作用。某博物館修復出土鐵器的過程如下。
（1）檢測銹蝕產物

主要成分的化學式

Fe₃O₄ Fe₂O₃?H₂O FeO（OH） FeOCl

鐵器在具有O₂、

等環(huán)境中容易被腐蝕。
（2）分析腐蝕原理：一般認為，鐵經過了如下腐蝕循環(huán)。
Ⅰ．Fe轉化為Fe²⁺。
Ⅱ．Fe²⁺在自然環(huán)境中形成FeO（OH），該物質中鐵元素的化合價為

。
Ⅲ．FeO（OH）和Fe²⁺反應形成致密的Fe₃O₄保護層，F(xiàn)e²⁺的作用是

。
a.氧化劑
b.還原劑
c.既不是氧化劑也不是還原劑
Ⅳ．Fe₃O₄保護層被氧化為FeO（OH），如此往復腐蝕。

Fe₃O₄+

O₂+

H₂O═

FeO（OH）（將反應補充完整）
（3）研究發(fā)現(xiàn)，Cl^-對鐵的腐蝕會造成嚴重影響?；瘜W修復：脫氯、還原，形成Fe₃O₄保護層，方法如下：
將鐵器浸沒在盛有0.5mol/L Na₂SO₃、0.5mol/L NaOH溶液的容器中，緩慢加熱至60～90℃．一段時間，取出器物，用NaOH溶液洗滌至無Cl^-。
①檢測洗滌液中無Cl^-的方法是

。
②脫氯反應：FeOCl+OH^-═FeO（OH）+Cl^-．離子反應的本質是離子濃度的減小，F(xiàn)eOCl與FeO（OH）的溶解度更小的是

。
③Na₂SO₃還原FeO（OH）形成Fe₃O₄的離子方程式是

。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：107引用：2難度：0.6
解析
2．某小組同學對鐵的腐蝕與保護進行如下探究設計。請回答下列問題

（1）將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液潤濕后，至于圖一所示裝置中將導管c中液柱逐漸上升至高于試管b中液面，其原因是試管a中發(fā)生了

腐蝕化學方程式表示其變化

，試管a外壁逐漸變熱，推測后續(xù)導管c液柱可能會逐漸

。
（2）學生甲用圖一裝置只將“NaCl溶液”改為“稀醋酸”潤濕，此時碳粉電極反應式為

，此時可觀察到的現(xiàn)象為

。
（3）學生乙用圖二裝置驗證犧牲陽極的陰極保護法的效果，燒杯內盛有（3%NaCl溶液），當連接好的裝置一段時間后，直接向鐵及附近滴入K₃[Fe（CN）₆]溶液，發(fā)現(xiàn)溶液中有特征藍色沉淀產生，于是得出結論，此裝置不能有效保護鐵電極。
①你對此評論為

（填“合理”或“不合理”），請用必要的文字和化學用語進行分析

。
②當實驗方案為

時，觀察不到明顯現(xiàn)象，得出結論：該裝置能有效保護鐵。
（4）學生丙用圖三裝置對鐵電極進行外加電流的陰極保護實驗，A電極反應式為

，B電極材料是

。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：21引用：1難度：0.6
解析
3．某化學研究小組創(chuàng)新設計了鐵的生銹實驗，并對鐵銹成分進行測定．實驗1：鐵的快速生銹先在如圖1玻璃管中注滿飽和食鹽水，一段時間后排凈食鹽水．打開圖1下端止水夾，5min左右就可看到紅墨水開始緩慢上升，40min左右就能明顯地觀察到鐵絲網表面有鐵銹生成．

（1）排出圖1玻璃管中食鹽水的操作為

．
（2）用圖1裝置進行實驗，觀察到紅墨水上升到刻度“1”的位置，由此可得出的一個結論是

．
（3）現(xiàn)要探究食鹽水濃度和鐵生銹速率的關系．請簡述你所設計的實驗方案：

．
實驗2：鐵銹成分的測定為確定鐵銹成分（Fe₂O₃?xH₂O）中的x值，稱取鐵銹a g,進行如下實驗．
方案1：利用圖2裝置進行實驗
（4）點燃酒精燈之前，必須進行的實驗操作是

．
（5）從安全角度考慮，圖2裝置的明顯缺陷是

．
（6）為達到實驗目的，實驗中要測定的數(shù)據是

．
方案2：將鐵銹溶于過量稀硫酸，向所得溶液中滴加b mol?L^-1KI溶液至剛好反應，3次實驗平均消耗該KI溶液V mL．
（7）實驗中應選用的指示劑是

．
（8）測得鐵銹中x值為

．
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：95引用：1難度：0.1
解析

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實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示劑	a點附近溶液出現(xiàn)紅色	a點電極反應為① O₂+4e^-+2H₂O=4OH^- O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-
然后再滴加2～3滴② 鐵氰化鉀鐵氰化鉀	b點周圍出現(xiàn)藍色沉淀	b點電極反應為③ Fe-2e^-═Fe²⁺ Fe-2e^-═Fe²⁺

主要成分的化學式
Fe₃O₄	Fe₂O₃?H₂O	FeO（OH）	FeOCl