高中化学无机物的性质实验填空题

如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：

序号	内容	实验现象
1	常温下将铁丝放在干燥空气中一个月	干燥的铁丝表面依然光亮
2	常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时	铁丝表面依然光亮
3	常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月	铁丝表面已变得灰暗
4	将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时	铁丝表面略显灰暗
5	将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时	铁丝表面已变得灰暗
6	将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时	铁丝表面灰暗程度比实验5严重

回答以下问题：                                                        
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)；在电化学腐蚀中，负极反应是；正极反应是；
(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是；
(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是(答两种方法)

(12分)烧过菜的铁锅未及时洗净，第二天便出现红棕色锈斑（该锈斑为Fe(OH)₃失水的产物），试用有关的电极反应式，离子方程式和化学方程式表示Fe(OH)₃的生成：
（1）负极______                                            ；
（2）正极_____                                             ；
（3）离子方程式______                                      ；
（4）化学方程式______                                       ．

下图A为直流电源，B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B 上的 C 点显红色，请填空：

（1）电源A的a为            极。         
（2）滤纸B上发生的总反应方程式为：
                                            。
（3）欲在电镀槽中实现铁上镀铜，接通K点，使c、d两点短路，则电极e的电极材料为      ，f极上发生的反应为：                                           。

写出钢铁生锈的电极反应式（水膜呈中性）：
负极___________________________
正极___________________________

潜艇的金属外壳浸在海水中，在海水和空气的作用下会被腐蚀
(1)若海水呈中性，一艘钢制外壳的潜艇在海水中发生腐蚀的电极反应式为：
正极：_________________________________________________________________ _，负极：__________________________________________________________。
（2）为有效地保护潜艇。下列措施中最好的是______________（填序号)

A．采用纯铁制造潜艇外壳	B．采用耐腐蚀的合金制造潜艇外壳
C．在潜艇上涂一层油	D．在潜艇外壳上装一定数量的锌块

用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，该种腐蚀属            ，反应的电极反应式为                        。若用铝制饭盒盛放食盐（含水时），一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀叫做              ，反应原理是（写电极反应式）                          。

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1/4。
（1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式。
正极：                      ；负极：                         。
（2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图所示甲的方案，其中焊接在铁闸门的固体材料R可以采用         。（请写出具体金属名称）
（3）下图中乙方案也可降低铁闸门腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源
的        极。

(6分)钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，发生电化学腐蚀。
在空气酸度不大的环境中，其负极是       ，负极反应式为                       ；
正极是         ，正极反应式为                                  。

金属的腐蚀是指____________________________________。
由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理也不同，一般可分为________________________和________________________，其中________________________更为普遍。

铁及其化合物与生产、生活关系密切。
Ⅰ.为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与蓄电池这样的直流电源的      极（填“正”或“负”）相连。
II．为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
  
用图甲所示装置进行第一组实验时：
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是        （填序号）。

A．石墨

B．镁

C．银

D．铂

（2）实验过程中，SO₄²⁻     （填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动
（3）滤纸上发生的化学方程式为：                                             。
III．该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根（FeO₄^2-）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：
（4）电解过程中，X极溶液的pH        （填“增大”“减小”或“不变”）。
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH⁻－4e⁻=2H₂O+O₂↑和               。
（6）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0．28g，则在Y极收集到气体为       mL（均已折算为标准状况时气体体积）。

电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。

（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择________（填字母序号）。
a．碳棒        b．锌板       c．铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：__________________________。
（2）图2中，钢闸门C做_____极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为______________________，检测该电极反应产物的方法是_______________________。

（3）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。
①E为该燃料电池的极________（填“正”或“负”）。F电极上的电极反应式为___________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因_______。

家用炒菜铁锅用水清洗放置后，便会因腐蚀而出现红棕色的锈斑，铁锅发生腐蚀应属于      腐蚀，负极反应式为             ，正极反应式为         ，

(10分)如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：

（1）铁钉在逐渐生绣。
（2）若试管内液面上升，发生              腐蚀，电极反应：负极：            ，正极：           。
（3）若试管内液面下降，则原溶液呈            性，发生的电极反应：正极：            。

写出下列反应的热化学方程式或电极反应式：
（1）N₂(g)与H₂(g)反应生成1molNH₃(g),放出46.1kJ热量                        。
（2）钢铁发生吸氧腐蚀时的正极电极反应式                                 。
（3）CH₄与O₂在酸性条件下形成原电池时，负极的电极反应式                 。

(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： Fe^{2 +} + 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            。