步骤 现Fe表面产生大量无色气泡,液Fe表面产生少量红棕色气泡Fe、Cu接触后,其表面均产象 面上方变为红棕色 后,迅速停止
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2
2NO2
生红棕色气泡 B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应 C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸
D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
解析A项,铁与稀硝酸反应生成无色气体NO,NO遇空气被氧化为红棕色气体NO2,A正确;B项,常温下铁在浓硝酸中发生钝化,在铁的表面形成一层致密的氧化膜,从而阻止铁继续与浓硝酸反应,B正确;C项,由于钝化后反应停止,因此不能利用钝化比较氧化性,事实上浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,C错误;D项,由于在原电池中可以通过电流方向判断正负极,所以在铁和铜之间加电流计,可以判断出电子的流向,从而判断出铁是否被氧化,D正确。 答案C 2如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,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
-
Fe
2+
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
解析a试管内盛装食盐水,溶液呈中性,发生的是吸氧腐蚀,负极反应式为Fe-2e极反应式为O2+2H2O+4e
--
-
Fe,正
2+
4OH,显然a装置内气体的物质的量减少,压强减小。b试管内盛
-
装氯化铵,溶液呈酸性,发生的是析氢腐蚀,负极反应式为Fe-2e2H+2e
+
-
Fe,正极反应式为
2+
H2↑,气体的物质的量增加,压强增大。
答案B 3下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时,Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大 D.图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
解析图a中,烧杯底端的海水中含氧量比较少,故铁棒发生吸氧腐蚀的速率应该较小,A项错误;图b中,当开关置于N时,左边的锌与合金形成了原电池,并且合金作正极,合金的腐蚀速率减小,B项正确;图c中,接通开关后,形成原电池,生成氢气的速率增大,但是氢气是在Pt电极上放出的,C项错误;图d中,在放电时主要是Zn与NH4Cl水解产生的H发生电极反应引起,MnO2主要是吸收H2,D项错误。 答案B 4糕点包装中常用的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是( )
A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期 B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为Fe-3eC.脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为 2H2O+O2+4e
--+
Fe
3+
4OH
-
D.含有1.12 g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况) 解析钢铁的吸氧腐蚀为放热反应,A错误。脱氧过程,铁为负极,电极反应为Fe-2e碳作正极,电极反应为2H2O+O2+4e2Fe+O2+2H2O
---
Fe;
2+
4OH,B、C均错误。根据电极反应可得电池反应为
4Fe(OH)3,因此可得关
2Fe(OH)2,Fe(OH)2可继续被氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O
系式:4Fe→3O2,1.12 g Fe完全反应最多可吸收O2 336 mL(标准状况),D正确。 答案D 5铁生锈是比较常见的现象,某实验小组为研究铁生锈的条件,设计了以下快速、易行的实验步骤:
首先检查制氧气装置的气密性,然后按图连接好装置,点燃酒精灯给药品加热,持续3 min左右,观察到的实验现象为:①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗,发生锈蚀;②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮,没有发生锈蚀;③烧杯中潮湿的铁丝依然光亮。 试回答以下问题:
(1)由于接触的介质不同,金属腐蚀分成不同类型,本实验中铁生锈属于 。能表示其原理的反应方程式为 。
(2)仪器A的名称为 ,其中装的药品可以是 ,其作用是 。
(3)由实验可知,该类铁生锈的条件为 。决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。
解析钢铁在潮湿环境中形成原电池,发生电化学腐蚀。此实验在直形管中的现象说明,潮湿是铁生锈的前提,而没有潮湿程度对生锈快慢的影响,直形管实验与烧杯实验的对比,则说明O2浓度是影响铁丝生锈快慢的一个重要因素。 答案(1)电化学腐蚀 负极:2Fe-4e
-
2Fe,正极:2H2O+O2+4e
2+-
4OH
-
(2)球形干燥管 碱石灰(或无水氯化钙) 干燥O2 (3)与O2接触、与水接触 氧气浓度