题目内容

9．某研究小组对铁生锈进行研究

（1）甲同学设计了A、B、C一组实验（如图1所示），探究铁生锈的条件．经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈，C中铁钉不生锈．
①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是和空气以及水接触；
②A中铁钉发生电化腐蚀的正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-．
③实验B所用的水要经过煮沸处理，植物油的作用是隔绝空气中的氧气；
④实验C中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气．
（2）如图2所示，试管中放一根铁钉，铁钉浸入某电解质溶液中，数天后观察，根据观察到的不同现象回答下列问题：
①管中液柱左边下降，右边上升．则试管中的电解质溶液的性质为酸性．正极的电极反应式为：4H++4e-═2H2↑．
②导管中液柱右边下降，左边上升．则试管中铁钉发生的电化腐蚀为吸氧腐蚀．负极的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+．
（3）如图3所示各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是（4）＞（2）＞（1）＞（3）．

分析 （1）①铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，隔绝空气或在干燥的空气中难以形成原电池反应；
②铁发生电化学腐蚀时，正极上是氧气发生得电子的还原反应；
③将水煮沸可以将水中的空气排出，植物油和水是互不相溶的；
④碱石灰是可以吸水的；
（2）生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池，在弱酸性或中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，在酸性条件下，铁发生析氢腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应；
（3）金属被腐蚀快慢顺序为：作电解池阳极＞作原电池负极＞化学腐蚀＞作原电池正极＞作电解池阴极，据此分析解答．

解答 解：（1）①铁生锈的外部条件是金属要和空气中的水以及氧气接触，故答案为：和空气以及水接触；
②铁钉发生电化腐蚀，负极上铁为活泼金属，易失去电子而被氧化，正极上是氧气发生得电子的反应O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
③水中溶解有一定的空气，煮沸可以将空气排出，植物油和水是互不相溶的，它的作用是隔绝空气中的氧气，故答案为：煮沸；隔绝空气中的氧气；
④碱石灰能吸水，它的作用是吸收空气中的水蒸气，故答案为：吸收空气中的水蒸气；
（2）生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池，
①管中液柱左边下降，右边上升，说明金属的腐蚀中生成气体导致压强增大，则金属发生的是析氢腐蚀，溶液呈酸性，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：4H++4e-═2H2↑，故答案为：酸性；4H++4e-═2H2↑；
②导管中液柱右边下降，左边上升，说明电解质环境是弱酸性或是中性，试管内气体因和水反应而使其压强减小，发生的是吸氧腐蚀，铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e-═4OH-，
故答案为：吸氧腐蚀；Fe-2e-═Fe2+；
（3）金属被腐蚀快慢顺序为：作电解池阳极＞作原电池负极＞化学腐蚀＞作原电池正极＞作电解池阴极，（1）中铁发生化学腐蚀、（2）中Fe活泼性大于Sn而作原电池负极、（3）中Fe的活动性小于Zn而作原电池正极、（4）中Fe作电解池阳极，所以Fe腐蚀快慢顺序是（4）＞（2）＞（1）＞（3），故答案为：（4）＞（2）＞（1）＞（3）．

点评 本题考查钢铁的电化学腐蚀以及防护，注意酸性条件下钢铁发生析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下钢铁发生吸氧腐蚀，明确金属腐蚀快慢顺序是解本题关键，知道原电池和电解池装置中铁所作电极名称即可解答，题目难度不大．

练习册系列答案
相关题目
19．0.3mol的氧气和0.2mol的臭氧（O3）：
（1）它们的质量比1：1，
（2）它们所含的分子数比3：2，
（3）它们所含的原子数比1：1，
（4）它们同温同压时的体积比是3：2．
20．某陨石中含有镁的一种放射性同位素${\;}_{12}^{28}Mg$，该同位素的原子核内的中子数是（　　）
A．16B．14C．12D．28
17．下列有机反应方程式书写正确的是（　　）
A．CH4+2O2$\stackrel{点燃}{→}$CO2+2H2O
B．H2C=CH2+Br2→CH3CHBr
C．
D．CH3COOH+CH3CH2OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3CH2CH3+H2O
4．气体A是石油裂解的主要产物之一，其相对分子质量为28，C是一中气体，E是一种高分子化合物．A、B、C、D、E在一定条件下存在如图转化关系（部分反应条件、产物被省略）
（1）A→B的反应方程式为CH2=CH2+H2O$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2OH．
（2）B同分异构体的结构简式为CH3OCH3，D的同系物中相对分子质量最小的物质的结构简式为CH4．
（3）反应①～④中属于加成反应的是（填序号）②④．
14．有机物A只含C、H、O三种元素，其相对分子质量为76．为测定A的化学式，取3.8克的A置于密闭容器中完全燃烧，将燃烧产物通过盛有浓硫酸的试剂瓶，试剂瓶增重3.6克，继续通过盛有饱和氢氧化钠溶液的试剂瓶，试剂瓶增重6，6克．
（1）A的分子式为C3H8O2；
（2）A只含有一种官能团，且红外光谱图如图1：
据此推断A可能的结构简式为：（已知：同一个碳原子上连接两个羟基是不稳定的结构）
CH3CH（0H）CH2OH，CH2（OH）CH2CH2OH；
（3）若A的核磁共振氢谱只有三个吸收峰，请写出A与足量金属钠反应的化学方程式：CH2（OH）CH2CH2OH+2Na→NaOCH2CH2CH2ONa+H2↑；
请写出A与氧气（加热，铜做催化剂）反应的化学方程式：CH2（OH）CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$OHCCH2CHO+2H2O．
1．（1）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的 意义．某合成氨工业中氢气由天然气和水反应制备，其主要反应为：CH4（g）+2H2O （g）?CO2（g）+4H2（g）反应过程中能量变化如图所示，则该反应为吸热反应（填“吸热”或“放热”）
（2）某温度下，10L密闭容器中充入2mol CH4和3molH2O（g），发生CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2 （g）反应，反应进行到4s时CO2的物质的量浓度为0.08mol/L，再过一段时间反应达平衡，平衡时容器的压强是起始时的1.4倍．则：
①前4s以CH4浓度变化表示的平均反应速率为多少？
②4s时，混合气体中H2的体积分数为多少？
③平衡时，H2O（g）的浓度是多少？（要求：写出计算过程）
18．工业上合成有机物Q（=CHCOOCH2CH3）的路线如下：

（1）有机物A的分子式为C3H4O2，所含官能团名称为碳碳双键、羧基．
（2）反应①的反应类型为取代反应（或酯化反应），反应②中无机试剂和催化剂为液溴、铁粉．
（3）反应③的化学方程式为
（4）有机物W发生消去反应可得A，也能通过两步氧化得丙二酸，则W的结构简式为
（5）已知（R表示烃基）：
醛和酯也能发生上述类似反应，则化合物C（）与化合物DCH3COOCH2CH3发生反应，可直接合成有机物Q．则D的结构简式为CH3COOCH2CH3，化合物C名称为苯甲醛．
19．A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期元素，B、C相邻且同周期，A、D同主族．A、C能形成两种化合物甲和乙，原子个数比分别为2：1和1：1，甲为常见的溶剂．E是地壳中含量最多的金属元素．F元素为同周期电负性最大的元素．D和F可形成化合物丙，E和F可形成化合物丁．G为第四周期未成对电子数最多的元素
请回答下列问题：
（1）写出G基态原子的外围电子排布式3d54s1．
（2）B和C比较，第一电离能较大的元素是N（填元素符号），其原因为N原子价电子为2s22p3，2p轨道半充满，能量较低，难失1个电子，因此第一电离能较大．
（3）甲、乙两分子中含有非极性共价键的是H2O2（填分子式）．
（4）已知化合物丁熔点190℃，沸点183℃，结构如图1所示．

①丙和丁比较，熔点较低的化合物是Al2Cl6（填化学式），其原因为Al2Cl6为分子晶体，NaCl属于离子晶体．
②则丁晶体中含有的作用力有BDE（填序号）．
A．离子键    B．共价键    C．金属键    D．配位键    E．范德华力
（5）G3+与元素A、C、F构成配合物戊，在含有0.001mol戊的溶液中加入过量AgNO3溶液，经过滤、洗涤、干燥后，得到287mg白色沉淀．已知该配合物的配位数为6，则戊的化学式为[Cr（H2O）5Cl]Cl2．
（6）三聚氰胺（结构如图2所示）由于其含氮量高被不法奶农添加到牛奶中来“提高”蛋白质的含量，造成全国许多婴幼儿因食用这种奶粉而患肾结石．三聚氰胺中N原子的杂化形式是sp2、sp3．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网