问题 填空题

(14分)

某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。

(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):

编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%
为以下实验作参照0.52.090.0
醋酸浓度的影响0.5 36.0
 0.22.090.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了             腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了  (“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是                                   

(3)该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:

假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;

假设二:                              

……

(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):

答案

(1)②2.0  ③碳粉含量的影响

(2)吸氧腐蚀  还原反应   2H2O+O2+4e-=4OH-  (或4H++O2+4e-=2H2O)

(3)反应放热,温度升高,体积膨胀

(4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)

①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)

②通入氩气排净瓶内空气;

③滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验Fe2+等)。

如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。

(本题属于开放性试题,合理答案均给分)

题目分析:(1)探究影响化学反应速率,每次只能改变一个变量,故有②中铁的量不变,为2.0g;③中改变了碳粉的质量,故为探究碳粉的量对速率的影响。

(2)压强与气体的物质的量成正比,从图中可以看出,气体的量开始增加,后减少,故为吸氧腐蚀;活泼金属做负极,故碳为正极,发生还原反应。

(3)从体积的影响因素着手,温度升高,体积增大

(4)基于假设一,可知,产生氢气,发送那些变化,从变化入手考虑

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