某小組同學(xué)對(duì)鐵的腐蝕與保護(hù)進(jìn)行如下探究設(shè)計(jì)。請(qǐng)回答下列問題
(1)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液潤(rùn)濕后,至于圖一所示裝置中將導(dǎo)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 吸氧吸氧腐蝕化學(xué)方程式表示其變化 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,試管a外壁逐漸變熱,推測(cè)后續(xù)導(dǎo)管c液柱可能會(huì)逐漸 下降下降。
(2)學(xué)生甲用圖一裝置只將“NaCl溶液”改為“稀醋酸”潤(rùn)濕,此時(shí)碳粉電極反應(yīng)式為 2CH3COOH+2e-=2CH3COO-+H2↑2CH3COOH+2e-=2CH3COO-+H2↑,此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象為 導(dǎo)管c管口處有氣泡冒出導(dǎo)管c管口處有氣泡冒出。
(3)學(xué)生乙用圖二裝置驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法的效果,燒杯內(nèi)盛有(3%NaCl溶液),當(dāng)連接好的裝置一段時(shí)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(lán)色沉淀產(chǎn)生,于是得出結(jié)論,此裝置不能有效保護(hù)鐵電極。
①你對(duì)此評(píng)論為 不合理不合理(填“合理”或“不合理”),請(qǐng)用必要的文字和化學(xué)用語(yǔ)進(jìn)行分析 因K3[Fe(CN)6]存在電離平衡,電離出的Fe3+與Fe電極發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Fe=3Fe2+,故3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2因K3[Fe(CN)6]存在電離平衡,電離出的Fe3+與Fe電極發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Fe=3Fe2+,故3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2。
②當(dāng)實(shí)驗(yàn)方案為 用滴管取少量Fe電極附近的溶液于試管中,向其中加K3[Fe(CN)6]溶液用滴管取少量Fe電極附近的溶液于試管中,向其中加K3[Fe(CN)6]溶液時(shí),觀察不到明顯現(xiàn)象,得出結(jié)論:該裝置能有效保護(hù)鐵。
(4)學(xué)生丙用圖三裝置對(duì)鐵電極進(jìn)行外加電流的陰極保護(hù)實(shí)驗(yàn),A電極反應(yīng)式為 2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O)2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O),B電極材料是 鐵鐵。
【考點(diǎn)】吸氧腐蝕與析氫腐蝕.
【答案】吸氧;2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;下降;2CH3COOH+2e-=2CH3COO-+H2↑;導(dǎo)管c管口處有氣泡冒出;不合理;因K3[Fe(CN)6]存在電離平衡,電離出的Fe3+與Fe電極發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Fe=3Fe2+,故3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2;用滴管取少量Fe電極附近的溶液于試管中,向其中加K3[Fe(CN)6]溶液;2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O);鐵
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:24引用:1難度:0.6
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1.某學(xué)生在A、B、C、D四支小燒瓶中分別放入干燥的細(xì)鐵絲浸過(guò)食鹽水的細(xì)鐵絲浸過(guò)清水的細(xì)鐵絲食鹽水及細(xì)鐵絲(使細(xì) 鐵絲完全浸沒在食鹽水中),然后裝配成如圖8-11所示的四套 裝置中,每隔一段時(shí)間測(cè)量導(dǎo)管中水面的高度,結(jié)果如下表所示 (表中所列數(shù)據(jù)都為導(dǎo)管水面上升的高度/cm)
請(qǐng)回答下列問題:時(shí)間/小時(shí) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 A瓶(盛干細(xì)鐵絲) 0 0 0 0 0 0 0 B瓶(盛沾了食鹽水的細(xì)鐵絲) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8 C瓶(盛沾了清水的細(xì)鐵絲) 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5 D瓶(細(xì)鐵絲完全浸沒在食鹽水中) 0 0 0 0 0 0 0
(1)導(dǎo)管中水面為什么會(huì)上升?
(2)上述實(shí)驗(yàn)中,鐵生銹的速率由大到小的順序?yàn)椋ㄌ钇刻?hào))
(3)影響鐵生銹的因素有:發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:63引用:1難度:0.5 -
2.《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對(duì)傳統(tǒng)文化的熱愛與堅(jiān)守,也令人體會(huì)到化學(xué)方法在文物保護(hù)中的巨大作用。某博物館修復(fù)出土鐵器的過(guò)程如下。
(1)檢測(cè)銹蝕產(chǎn)物主要成分的化學(xué)式 Fe3O4 Fe2O3?H2O FeO(OH) FeOCl
(2)分析腐蝕原理:一般認(rèn)為,鐵經(jīng)過(guò)了如下腐蝕循環(huán)。
Ⅰ.Fe轉(zhuǎn)化為Fe2+。
Ⅱ.Fe2+在自然環(huán)境中形成FeO(OH),該物質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)為
Ⅲ.FeO(OH)和Fe2+反應(yīng)形成致密的Fe3O4保護(hù)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(hù)層被氧化為FeO(OH),如此往復(fù)腐蝕。
(3)研究發(fā)現(xiàn),Cl-對(duì)鐵的腐蝕會(huì)造成嚴(yán)重影響?;瘜W(xué)修復(fù):脫氯、還原,形成Fe3O4保護(hù)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(shí)間,取出器物,用NaOH溶液洗滌至無(wú)Cl-。
①檢測(cè)洗滌液中無(wú)Cl-的方法是
②脫氯反應(yīng):FeOCl+OH-═FeO(OH)+Cl-.離子反應(yīng)的本質(zhì)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:110引用:2難度:0.6 -
3.某化學(xué)研究小組創(chuàng)新設(shè)計(jì)了鐵的生銹實(shí)驗(yàn),并對(duì)鐵銹成分進(jìn)行測(cè)定.實(shí)驗(yàn)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(shí)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(wǎng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到紅墨水上升到刻度“1”的位置,由此可得出的一個(gè)結(jié)論是
(3)現(xiàn)要探究食鹽水濃度和鐵生銹速率的關(guān)系.請(qǐng)簡(jiǎn)述你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案:
實(shí)驗(yàn)2:鐵銹成分的測(cè)定為確定鐵銹成分(Fe2O3?xH2O)中的x值,稱取鐵銹a g,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).
方案1:利用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(4)點(diǎn)燃酒精燈之前,必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是
(5)從安全角度考慮,圖2裝置的明顯缺陷是
(6)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)中要測(cè)定的數(shù)據(jù)是
方案2:將鐵銹溶于過(guò)量稀硫酸,向所得溶液中滴加b mol?L-1KI溶液至剛好反應(yīng),3次實(shí)驗(yàn)平均消耗該KI溶液V mL.
(7)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的指示劑是
(8)測(cè)得鐵銹中x值為發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:96引用:1難度:0.1
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