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F. 如圖兩套實驗裝置,都涉及金屬的腐蝕反應,假設其中的金屬塊和金屬絲都是足量的.請同學們仔細觀察,完成
A、鐵在濃硝酸中鈍化,Cu失電子作負極,換為稀硝酸時,Fe失電子作負極,版故A正確;
B、II中發生吸權氧腐蝕,U形管左端氣體減少,液面升高,稀硫酸與Fe接觸生成Fe2+,所以裝置Ⅱ在反應結束時溶液中存在Fe2+,故B正確;
C、當濃硝酸變為稀硝酸時,氧化鐵溶解為鐵離子,發生Fe+2Fe3+═3Fe2+,故C錯誤;
D、鐵絲中含碳,有電解質溶液及氧氣,能構成原電池,所以裝置Ⅱ中的鐵絲能發生電化學腐蝕,故D在.
故選C.
G. 化學問題......請分析一下裝置
各裝置的作用如下:
左側裝置:A試管用於Fe和H2O反應生成H2,B中裝水加熱提供水蒸氣,水蒸氣經由導管進入A中與普通Fe反應,生成的H2從上面的長導管到處到C,再到D收集。
右側裝置:I中加鹽酸與鋅用來製取H2,G用來除去H2中混有的HCl,E中H2與Fe3O4反應生成H2O與引火鐵。
具體分析:
首先做這道題之前必須要知道書上給的一個典型反應:3Fe+4H2O=(高溫)=Fe3O4+4H2,根據題干第一句話所給的條件可以確定本實驗包含這一主要反應。又根據它給出的本實驗中的另一個要求,即製取「引火鐵」推測書上介紹的反應的可逆反應,即Fe3O4和H2在高溫下反應生成水和引火鐵。
然後.仔細觀察兩套實驗裝置,可發現左邊裝置有用排水法收集反應生成氣體的D試管,而這兩個反應中明顯是第一個反應會生成氫氣,由此確認左邊裝置為製取鐵的氧化物和氫氣,而右邊裝置用於製取「引火鐵」,這是本題解題的突破口。最後讀題時要注意到鹽酸比較濃,肯定需要除HCL
接下來是逐個分析裝置,先看左邊的,左邊裝置發生的反應所需要的條件是高溫,反應物是固-氣,根據這兩個條件推測左邊的容器中反應容器為A試管。因為這里能加熱的儀器只有兩個燒瓶與試管,如果是B做反應容器,內裝鐵粉,那麼無法供應水蒸氣,因為如果在C中加水,那麼加熱C讓水蒸氣溢出要經過A試管,多此一舉,而且B中生成的H2也要經過A試管,又與水蒸氣混合了,這很明顯不合理;而A試管中裝水供應水蒸氣就更不可能了,試管是向下傾斜的。如果是C做反應容器,B中裝水供應水蒸氣,那麼同理水蒸氣又要經過A試管,不合理。所以正確的反應容器只可能是A,接下來是確定B和C哪個容器中裝水供應水蒸氣,很明顯這里是B,因為C和收集裝置直接相連,如果C用來提供水蒸氣,那麼氫氣無法收集。
對於右面的裝置要簡單很多,因為第二個反應需要氫氣,題中又給了鹽酸,很明顯H是固液反應製取氫氣用的,很自然G就是用來除去HCl氣體的,E試管就是用來做反應容器的了。
以下是標准答案和解析:
[答案] (1)普通鐵粉;作為水蒸氣發生器;防止水倒吸;氫氣。
(2)固體NaOH(或鹼石灰、CaO等鹼性固體乾燥劑;6mol•L-1HCl)
(3)A、B、E
(4)加快氫氣產生的速度
(5)
(6)檢驗氫氣的純度;點燃氫氣
(1)A中應加入普通鐵粉,B是作為水蒸氣發生器,因反應產生的H2可能不連續,C瓶為防止水槽中的水倒吸而作緩沖瓶(較難),D中收集到的是H2。
(2)右邊的裝置氣流是從右到左,燒瓶I和分液漏斗H的組合一定是H2發生裝置,所用試劑自然是普通鐵粉和6mol、L-1 鹽酸,所以製得的H2中含有HCl氣體和H2O(氣),在製取「引火鐵」之前必須凈化、乾燥,由此U形管G中應加入固體鹼性乾燥劑NaOH或鹼石灰。
(3)根據題給兩個反應的條件都是「高溫」和要製取水蒸氣的要求,可知實驗時需要加熱的儀器為A、B、E。
.(4)聯想到課本習題(《化學選修第三冊》P62第4題),在Zn和稀H2SO4反應製取H2時加入少量CuSO4溶液能使製取H2的反應加快,可知,在I中加入少量CuSO4溶液,其目的是加快H2的生成速度,原因是形成了無數微小的Fe-Cu原電池,加快了反應(析氫腐蝕)的進行。
(5) 試管E中的反應自然是製取「引火鐵」的反應。其關鍵在於反應物是Fe3O4而不是鐵的其它氧化物。
(6)結合初中H2還原CuO的實驗可知,H2在加熱或點燃前一定要先驗純,所不同的是,本實驗還要盡可能避免空氣進入試管E,使製取的高活性的「引火鐵」受熱燃燒、所以要加帶導管F的橡皮塞。此外E管反應後,為了防止F出口處的水蒸氣凝結,堵塞出氣口或迴流到試管E將其炸裂,因此E管反應後,F出口處應點燃H2。
如有不明之處請指出
H. Ⅰ.如圖所示的是探究金屬腐蝕條件的實驗裝置圖,請分析實驗並回答下列問題:(1)若起始時甲、乙、丙3套
Ⅰ.(1)甲為鐵粉在氯化抄鈉溶液中的腐蝕,乙為鐵粉與碳形成原電池的腐蝕,而丙的腐蝕沒有電解質溶液,所以腐蝕的速率大小為:乙>甲>丙,故過一段時間後液面最高的是乙,
故答案為:乙;
(2)甲中為鐵粉,乙為鐵粉與碳粉的混合物,甲的腐蝕速率小於乙的,通過甲、乙裝置的對比說明鋼鐵中碳的含量越高,鋼鐵越易腐蝕,
故答案為:高;
(3)乙裝置中發生電化學腐蝕時,分解鐵失去電子,正極氧氣得到電子生成氫氧根離子,正極的電極反應式為:O2+4e-+2H2O═4OH-,
故答案為:O2+4e-+2H2O═4OH-;
Ⅱ.(1)由反應「2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2」可知,反應中銅失電子而被氧化,應為原電池負極,正極應為活潑性比銅弱的金屬或導電的非金屬材料,Fe3+在正極得到電子而被還原,電解質溶液為FeCl3,
故答案為:石墨;銅;FeCl3溶液;
(2)負極上銅失電子發生氧化反應,正極上鐵離子得電子發生還原反應,其負極反應式為Cu-2e-=Cu2+,正極為2Fe3++2e-=2Fe2+,
故答案為:2Fe3++2e-=2Fe2+;Cu-2e-=Cu2+.
I. 如圖兩套實驗裝置,都涉及金屬的腐蝕反應,假設其中的金屬塊和金屬絲都是足量的.請同學們仔細觀察,完成
A、鐵在濃硝酸中抄鈍化,Cu失電子作負極,換為稀硝酸時,Fe失電子作負極,故A正確;
B、II中發生吸氧腐蝕,U形管左端氣體減少,液面升高,稀硫酸與Fe接觸生成Fe2+,所以裝置Ⅱ在反應結束時溶液中存在Fe2+,故B正確;
C、當濃硝酸變為稀硝酸時,氧化鐵溶解為鐵離子,發生Fe+2Fe3+═3Fe2+,故C錯誤;
D、鐵絲中含碳,有電解質溶液及氧氣,能構成原電池,所以裝置Ⅱ中的鐵絲能發生電化學腐蝕,故D在.
故選C.