高中化学无机物的性质实验填空题

钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
（1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应，负极：　　　　　　　；正极：　　　　　　。 
（2）为了减小某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用　　　　　(填写字母序号)。 

A．铜

B．钠

C．锌

D．石墨

（3）图乙所示的方案也可以减小铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的　　　极。 

某研究小组对铁生锈进行研究：

（1）经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：上图中的铁钉最容易生锈的是               (填字母)。
（2）根据实验条件判断，在铁钉的锈蚀过程中，正极的电极反应为：                      ；
（3）若为了防止铁钉生锈，该小组同学想在铁钉表面镀上一层金属，该金属最好是（ ）
A. 锡         B. 铜         C. 锌    
（4）钢铁容易腐蚀，工业生产中常需对钢铁进行“发蓝”处理，以有效避免或减缓钢铁的腐蚀。所谓“发蓝”，就是在钢铁零件等进行氧化处理，使其表面形成一层致密的蓝黑色氧化膜。发蓝处理过程可表示如下：

为检验经过步骤Ⅳ处理的铁件是否合格，常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液，如果成品不合格（即铁件表面有微小松孔，未形成致密的氧化膜），一段时间将观察到的现象为__________________________。

（1）若用食用油炒咸菜的铁锅如果没有洗净，不久会出现红褐色锈斑。则铁锅的锈蚀属于         腐蚀（填“析氢”或“吸氧”）；该腐蚀正极的电极反应式为             ；此反应每转移2mol电子消耗的O₂在标准状况下的体积为    L。
（2）某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H₂SO₄(稀)＝CuSO₄+H₂↑。请在下边方框中画出能够实验这一反应的装置图（作必要的标注）；某同学做该实验时，看到
碳棒上有气泡产生，铜棒上气泡更多且没有被腐蚀，其原因是                                   。

合理使用材料，改善人类生活。
① 钢铁是人类生产和生活中非常重要的材料，但每年因锈蚀而损失的数量十分惊人。金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，两者的微观本质都是发生    的过程。为防止轮船船体在海水中被腐蚀，一般在船身连接    （选填“锌块”或“铜块”）。
② 在普通玻璃制造过程中，碳酸钙与二氧化硅在高温下发生反应的化学方程式是
      。橡胶是制造轮胎的重要原料，天然橡胶通过硫化措施，使它的分子转化为    结构，从而增大橡胶的强度。

铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为                                。
②图中A和B区域相比较，腐蚀较慢的是      (填字母)。
（2）实验室经常用到FeCl₃溶液，在配制FeCl₃溶液时常需加入少量  的                 ；将FeCl₃溶液和碳酸氢钠溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为                                                                 。
（3）已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g)Fe( s) +CO₂(g)的平衡常数K= 0.25。
①t℃时，反应达到平衡时n(CO₂)：n(CO)=               
②若在1L密闭容器中加人0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃时反应达到平衡。此时
FeO(s)转化率为50%，则x=             。

对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：

① 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的          。
a．NH₃         b．CO₂        c．NaOH      d．HNO₃
②以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为     。取少量废电解液，加入NaHCO₃，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是         。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是               。
（3）利用下图装置，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。

能量之间可相互转化：
(1)电解食盐水制备Cl₂是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO₄(aq)，FeSO₄(aq)，CuSO₄(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图(见上图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO₄(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是______________________________。
(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(1)的材料中应选__________作阳极。

钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________。


(2)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。请回答：
①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是________________________。
②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
____________________________________________________

防止钢铁的腐蚀是世界级难题，每年全世界钢产量的四分之一因腐蚀而损失，根据下图回答：

(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为________________________。
(2)为降低某水库的铁闸门的被腐蚀速率，可以采用图甲方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用__________。

A．铜

B．钠

C．锌

D．石墨

(3)图乙所示方案也可降低铁闸门的被腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：

(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。
(2)若试管内液面上升，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式为：负极：____________________，正极：____________________。
(3)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀。电极反应式为，负极：____________________，正极：____________________。

铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：                                    。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、
负极，并写出电极反应式。
正极反应：                                                    。
负极反应：                                                    。
（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu^2＋、Fe^3＋和Fe^2＋的浓度均为0.10 mol·L^－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl₂溶液中Fe^3＋和Fe^2＋的实验步骤                                                      。

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀 完全时的pH
Fe^3^＋ Fe^2^＋	1.9 7.0	3.2 9.0
Cu^2^＋	4.7	6.7
提供的药品：Cl2　浓H2SO4　NaOH溶液　CuO　Cu

 
（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式                            ；                              ；劣质不锈钢腐蚀的实验现象                                        。

下图中a为生铁，A烧杯中放入苯，B烧杯中为1 mol·L^－1的稀硫酸，C烧杯中为海水。

(1)B中Pt极的电极反应式为________。
(2)C中Cu极的电极反应式为________，Cu极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________。
(4)要使B中的铁难被腐蚀，可将B中的稀硫酸改为________。

钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以冶炼钛，主要有以下五个反应：
①FeTiO₃＋2H₂SO₄=TiOSO₄＋FeSO₄＋2H₂O
②TiOSO₄＋2H₂O=H₂TiO₃↓＋H₂SO₄
③H₂TiO₃TiO₂＋H₂O
④TiO₂＋2C＋2Cl₂TiCl₄↑＋2CO↑
⑤TiCl₄＋2Mg2MgCl₂＋Ti
(1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是________。
A．反应①是非氧化还原反应
B．反应②生成了两种酸
C．反应④中的TiO₂是氧化剂
D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强
(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析正确的是________。
A．钛是像金、铂一样的不活泼金属
B．金属钛的表面易形成致密的氧化膜
C．钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应
D．钛有很高的强度

如图，A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

（1）A中反应的离子方程式为_____________________________。
（2）B中Sn极的电极反应式为____________________________。
（3）C中被腐蚀的金属是________，总反应的化学方程式为_____________________。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为__________。
（填序号）。

某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。

完成下列填空：
（1）图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。
（2）写出正、负极反应的方程式。
正极：________________，负极：________________。
（3）按图1装置实验，约8分钟才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是____________________(填字母序号)。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气
b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物
c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水
（4）升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施________(填“可行”或“不行”)。