(12分)铁在地壳中的含量约占 5 %左右。铁矿石的种类很多,重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是 Fe2O3)等。
(1)红热的铁能跟水蒸气反应,一种产物与磁铁矿的主要成分相同,另一种产物是可燃性气体,则其反应的化学方程式为 。该可燃气体在酸性条件下,可制成燃料电池,写出该气体发生的电极反应式 。
(2)在常温下,铁跟水不起反应。但在潮湿的空气中,铁很容易生锈(铁锈的主要成分是 Fe2O3)而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。铁生锈的化学原理如下,请你用离子方程式和化学方程式补充完整。
①原电池反应:
负极:2Fe-4e-=2Fe2+、正极: ;
②氢氧化物的形成: Fe2 + + 2OH-= Fe(OH)2↓ 。
③氢氧化物的分解: 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O。
(3)为了防止铁生锈,可在铁制品表面镀上一层铜(如图装置),a为 (填“正极”或“负极”),铁制品表面发生的电极反应式 为 。
下列有关说法正确的是
A.钢铁的腐蚀过程中,析氢腐蚀与吸氧腐蚀不可能同时发生 |
B.反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)在室温下不能自发进行,则该反应的ΔH>0 |
C.由于Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),因此BaSO4沉淀不可能转化为BaCO3 沉淀 |
D.25℃时,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释后,c(OH-)/c(CH3COOH)增大 |
下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )
A.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe﹣2e﹣=Fe2+ |
B.HS﹣的水解方程式:HS﹣+H2OS2﹣+H3O+ |
C.CO32﹣的水解方程式:CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣ |
D.AlCl3溶液与Na2CO3溶液混合:2Al3++3CO32﹣=Al2(CO3)3↓ |
全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法不正确的是
A.土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 |
B.金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属 |
C.金属棒M上发生反应:M - ne-→ Mn+ |
D.这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 |
下列说法正确的是
A.氯化钠固体不导电,所以氯化钠是非电解质 |
B.向纯水中加入碳酸钠能使水的电离平衡正向移动,水的离子积增大 |
C.如图研究的是铁的吸氧腐蚀,实验中红色首先在食盐水滴的中心出现 |
D.常温下,反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) 的△H<0 △S<0 |
下列做法不利于金属防护的是
A.菜刀切菜后不洗净就放回刀架 | B.将钢铁制成不锈钢 |
C.在铁塔的表面喷油漆 | D.埋在地下的钢管与锌块连接 |
装置甲、乙、丙的烧杯中都盛有稀硫酸。
(1)装置丙中的Fe电极上的反应式:____________________。
(2)装置乙中被腐蚀的金属是________________(填元素符号),比较装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_____________。
(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图丁。请回答:
A电极对应的金属是____________(写元素名称),B电极的电极反应式是______________________。
镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因_____________________。
化学与生产、生活密切相关,下列有关说法不正确的是
A.使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀 |
B.可溶性铜盐有毒,故人体内不存在铜元素 |
C.在海轮外壳装上锌块,可减缓船体的腐蚀速率 |
D.中秋佳节月饼中用小袋包装的铁粉来防止月饼氧化变质 |
由下列实验及现象不能推出相应结论的是( )
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实验 |
现象 |
结论 |
A. |
向 的 溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液 |
黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变 |
还原性: |
B. |
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满 的集气瓶 |
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生 |
具有氧化性 |
C. |
加热盛有少量 固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 |
石蕊试纸变蓝 |
显碱性 |
D. |
向2支盛有 相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的 和 溶液 |
一只试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象 |
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下列实验操作规范且能达到目的的是( )
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目的 |
操作 |
A. |
取 盐酸 |
在 酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为 后,将剩余盐酸放入锥形瓶 |
B. |
清洗碘升华实验所用试管 |
先用酒精清洗,再用水清洗 |
C. |
测定醋酸钠溶液 |
用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的 试纸上 |
D. |
配制浓度为 的 溶液 |
称取 固体 ,放 容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度 |
下列四个装置图均与电化学有关,请根据图示回答相关问题:
(1)这四个装置中,利用电解原理的是 (填装置序号);
(2)装置①若用来精炼铜,则a极的电极材料是 (填“粗铜”或“精铜”),电解质溶液为 ;
(3)装置②的总反应方程式是 ;
(4)装置③中钢闸门应与外接电源的 极相连(填“正”或“负”)
(5)装置④中的铁钉几乎没被腐蚀,其原因是 。
关于下列各装置图的叙述中,不正确的是
A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液 |
B.装置②的总反应式是Cu+2Fe3+====Cu2++2Fe2+ |
C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连 |
D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀 |
金属的腐蚀除化学腐蚀和普通的电化学腐蚀外,还有“氧浓差腐蚀”,如在管道或缝隙等处的不同部位氧的浓度不同,在氧浓度低的部位是原电池的负极。下列说法正确的是
A.纯铁的腐蚀属于电化学腐蚀 |
B.钢铁吸氧腐蚀时,负极的电极反应式为Fe﹣3e﹣=Fe3﹢ |
C.海轮在浸水部位镶一些铜锭可起到抗腐蚀作用 |
D.在图示氧浓差腐蚀中,M极处发生的电极反应为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ |