Question

(16分)化學實驗有助于理解化學知識，提升科學素養(yǎng)。

I.某探究小組用以下右圖裝置做如下實驗。

實驗編號	a中試劑	b中試劑
1	0.1克Na、3 mL水	0.1克Na、3 mL乙醇
2	3 mL水	3 mL飽和FeSO4溶液

（1）實驗1：同時加入試劑，反應開始階段可觀察到U形管中液面 （填編號，下同），反應結(jié)束靜置一段時間，最終U形管中液面 。

a．左高右低 b．左低右高 c．左右基本持平

（2）實驗2：一段時間后觀察到U形管中液面左低右高， b管溶液中出現(xiàn)紅褐色渾濁物，請解釋出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因： 。

II．某研究小組為探究弱酸性條件下鐵的電化學腐蝕類型，將混合均勻的新制鐵粉和炭粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖（1）所示)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化。

（3）請?zhí)顫M表中空格，以完成實驗設計：

編號	實驗目的	炭粉/g	鐵粉/g	醋酸濃度/mol/L
①	作參照實驗	0.5	2.0	1.0
②	探究醋酸濃度對實驗的影響	0.5		0.1
③		0.2	2.0	1.0

（4）實驗①測得容器中的壓強隨時間的變化如圖（2）所示。該小組得出0～t1時壓強增大的主要原因是： 。t2時，容器中壓強明顯變小的原因是 。請在圖（3）中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時A和B之間的電子移動方向。

Answer 1

I.（1）b； c

（2）溶液中 FeSO4 吸收O2 ，b管內(nèi)壓強減小，生成了Fe(OH)3 。

II.（3）

編號	實驗目的	炭粉/g	鐵粉/g	醋酸濃度/mol/L
①
②			2.0
③	探究炭粉的量對實驗的影響

（4）發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生了氣體；反應放熱，溫度升高。（2分）

發(fā)生吸氧腐蝕消耗了氧氣（2分）。（2分）

【解析】

試題分析：I.（1）實驗1：同時加入試劑，反應開始階段由于Na與H2O反應劇烈，產(chǎn)生的熱量大于Na與乙醇反應產(chǎn)生的熱量，空氣受熱體積膨脹，所以可觀察到U形管中紅墨水從左端向右端移動，因此液面左低右高，答案選項是b；由于鈉比足量，所以左右兩邊產(chǎn)生氫氣最終與不足量的Na為標準，相同，當與外加進行充分的熱交換后，左右兩邊氣體的物質(zhì)的量相等，溫度相同，所以反應結(jié)束靜置一段時間，最終U形管中液面左右基本持平，答案選項是c；（2）實驗2：在右邊是FeSO4溶液，F(xiàn)e2+有還原性，容易與空氣中的氧氣反應氧化還原反應，變?yōu)镕e3+，右邊氣體的物質(zhì)的量減小，所以紅墨水右移，一段時間后觀察到U形管中液面左低右高， b管溶液中Fe3+與氧氣產(chǎn)生的OH-結(jié)合形成Fe(OH)3紅褐色沉淀；II．由于實驗②是探究醋酸濃度對實驗的影響，其它條件應該與實驗①相同，所以鐵粉的質(zhì)量應該是2.0g；③中Fe粉的質(zhì)量、醋酸的濃度都與實驗①相同，而碳粉的質(zhì)量比實驗①少，所以該實驗是探究探究炭粉的量對實驗的影響；（4）實驗①測得容器中的壓強隨時間的變化如圖（2）所示�？梢钥闯鲈撔〗M得出0～t1時壓強增大的主要原因是：Fe與醋酸發(fā)生反應，產(chǎn)生氫氣，發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生了氣體；該反應是放熱反應，產(chǎn)生的熱量，使氣體溫度升高，壓強增大。隨著反應的進行，到t2時，溶液的酸性減弱，這時發(fā)生的主要的吸氧腐蝕，由于裝置中的空氣不斷被消耗，氣體的物質(zhì)的量減少，壓強減小。無論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，都是Fe失去電子，變?yōu)镕e2+，所以Fe為原電池的負極，C為原電池的正極。故電子的移動方向是從鐵移向碳電極一端，表示為：

考點：考查化學實驗方案的設計、實驗現(xiàn)象的分析、金屬腐蝕的原因及種類的判斷、電子移動方向的表示。

考點分析： 考點1：鈉和堿金屬 考點2：鐵及其化合物 考點3：銅及其化合物 考點4：金屬的電化學腐蝕與防護 試題屬性

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