取6根铁钉,6支干净的试管及其他材料,如图所示。
试管①放入一根铁钉,再注入蒸馏水,使铁钉和空气及水接触;
试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂),再放入铁钉,用棉花团堵住试管口,使铁钉和干燥空气接触;
试管③先放入一根铁钉,趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉,再加上一层植物油,使铁钉不能跟空气接触;
试管④中放入铁钉注入食盐水,使铁钉和空气及食盐水接触;
试管⑤放入相连的铁钉和锌片,注入自来水,浸没铁钉和锌片;
试管⑥放入相连的铁钉和铜丝,注入自来水,浸没铁钉和铜丝。
把6支试管放在试管架上,几天后观察铁钉被腐蚀的情况。
(1)上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是____ (填试管序号);在电化学腐蚀中,负极反应是__________。
(2)从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是___________。
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是_______(答两种方法)。
利用右图装置,可以完成很多电化实验。下列有关此装置的叙述中,不正确的是
A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 |
B.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀,溶液中的阳离子向铁电极移动 |
C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动 |
D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增加,溶液中铜离子浓度将减小 |
在日常生活中,我们经常看到铁制品生镑、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是
A.按图I装置实验,为了更快更清晰地观察到液柱上升,可采用下列方法:用酒精灯加热具支试管 |
B.图Ⅱ是图I所示装置的原理示意图,图Ⅱ的正极材料是铁 |
C.铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究,Cl-由活性炭区向铝箔表面区迁移,并发生电极反应:2Cl-—2e-—Cl2↑ |
D.图Ⅲ装置的总反应为4A1+302+6H20——4A1(0H)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑 |
下列叙述不正确的是
A.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其生腐蚀 |
B.反应SO2(g)+2H2S(g)=3S(S)+2H2O(l)在常温下能自发进行,则该反应的△H<0 |
C.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液的pH和溶液中水的电离程度均增大 |
D.常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得溶液pH<7,存在KW/c(H+)>1.0×10-7 mol·L-1 |
我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是( )
A.腐蚀过程中,负极是a |
B.正极反应是 O2 + 4e-+2H2O = 4OH- |
C.若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为0.224L(标准状况) |
D.环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓ |
钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)工业用热还原法炼铁,写出由CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)的化学方程式: 。
(2)铁在潮湿的空气中容易被腐蚀为铁锈(Fe2O3•xH2O),写出铁发生电化学腐蚀时正极的电极反应: 。
(3)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 (填字母)。
(4)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如右图,请回答:
① B电极对应的金属是 (写元素名称),A电极的电极反应式是 。
② 若电镀前两电极的质量相同,电镀完成后, 若电镀时电路中通过的电子为0.2mol,将它们取出洗净、烘干、称量,则A、B两极质量相差 g。
如图装置中,小试管内为红墨水,带有支管的U型管中盛有pH=4的雨水和生铁片。经观察,装置中有如下现象:开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于U型管中的液面。以下有关解释合理的是
A.生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应 |
B.雨水酸性较强,生铁片始终发生析氢腐蚀 |
C.导管内墨水液面回升时,正极反应式为:O2+2H2O+4e—==4OH- |
D.U型管中溶液pH逐渐减小 |
铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各 种性能的不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中。
(1)在下图装置中,观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2 装置中铜电 极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
(2)最近赣州酒驾检查特别严,利用 CrO3具有强氧化性,有机物(如酒精)遇到 CrO3时,猛烈反应,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],另该过程中乙醇被氧化成乙酸, 从而增强导电性,根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
(3)虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀,但 生产成本高,生活中很多情况下还是直接使用钢铁,但易腐蚀, 利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒,为 减缓铁的腐蚀,开关 K 应置于________处。若 X 为锌,开关K 置于________处。
(4)CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水,这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含+6 价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入 适量的 NaCl 进行电解:阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72-发生反应,生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH-结合生成 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 = 3.0×10-31, KspCr(OH)3 = 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10-6 mol·L1,则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4酸酸溶液中发生的装置及得到的图象如下:分析图象,以下结论错误的是( )
A.溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀 |
B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 |
C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 |
D.两溶液中负极反应均为:Fe-2e-=Fe2+ |
用右图装置研究电化学原理,下列分析中错误的是
选项 |
连接 |
电极材料 |
分析 |
|
a |
b |
|||
A |
K1 K2 |
石墨 |
铁 |
模拟铁的吸氧腐蚀 |
B |
K1 K2 |
锌 |
铁 |
模拟钢铁防护中牺牲阳极的阴极保护法 |
C |
K1 K3 |
石墨 |
铁 |
模拟电解饱和食盐水 |
D |
K1 K3 |
铁 |
石墨 |
模拟钢铁防护中外加电流的阴极保护法 |
某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质.回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol/L 的溶液.在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是________.
(2)甲组同学取2mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化.FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________.
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mL FeCl2溶液中先加入0.5mL 煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是________.
(4)丙组同学取10mL 0.1mol•L﹣1KI溶液,加入6mL 0.1mol•L﹣1 FeCl3溶液混合.分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红.
实验②检验的离子是________(填离子符号);实验①和③说明:在I﹣过量的情况下,溶液中仍含有________(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为________.
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为________;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成,产生气泡的原因是________,生成沉淀的原因是________(用平衡移动原理解释).
用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下:
分析图像,以下结论正确的是( )
A.溶液pH ≤ 2时,生铁发生吸氧腐蚀 |
B.在酸性溶液中生铁只能发生析氢腐蚀 |
C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 |
D.两溶液中负极反应均为Fe – 2e-=Fe2+ |
右图装置中,U 型 管内为红墨水,a、b 试管内分别盛有食盐水和稀盐酸,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A.生铁块中的碳是原电池的正极 |
B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 |
C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-="==" Fe2+ |
D.a 试管中发生了吸氧腐蚀,b 试管中发生了析氢腐蚀 |
用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下:分析图象,以下结论错误的是
A.溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀 |
B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 |
C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 |
D.两溶液中负极反应均为:Fe﹣2e﹣=Fe2+ |