题目内容

6.将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示.导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少.下列说法正确的是(  )
A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-→4OH-
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e-→Cu2+

分析 NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀变暗,实际上是发生了吸氧腐蚀,这时,负极电极反应为:Fe-2e-=Fe2+ (发生氧化反应)正极电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH- (发生还原反应)在液滴外沿,由于Fe2++2OH-=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 形成了棕色铁锈环(b).

解答 解:A.根据在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极的规律,Cl-应由b区向a区迁移,故A错误;
B.O2在液滴外沿反应,正极电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH- (发生还原反应),故B正确;
C.液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀,故C错误;
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,由于Fe的金属活动性比铜强,Fe仍为负极,负极发生的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故D错误.
故选B.

点评 本题考查氧化还原反应、电化学等方面知识,注意在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极.

练习册系列答案
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15.铝、铁是两种重要的金属元素,其单质及化合物在生产生活中的应用日趋广泛.
(1)①真空碳热还原-氧化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=a kJ•mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlC13(g)△H=b kJ•mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=(a+b)kJ•mol-1(用含a、b的代数式表示).
②镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定物质的量比Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得.该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为:
Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al.
得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气.在6.0mol•L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2.1molMg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2 的物质的量为52mol.
③熔融状态下,Na单质和FeCl3能组成可充电电池(装置示意图如图甲),可充电电池的总反应方程式:2Na+FeCl2$?_{充电}^{放电}$Fe+2NaCl.
(2)聚合硫酸铁(PFS:Fe2(OH)n(SO43-0.5n)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理.用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁.为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+.实验步骤如下:

①聚合硫酸铁(PFS)中铁元素的化合价为+3.
②用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有bc.(填序号)
(a)容量瓶   (b)烧杯  (c)玻璃棒
③写出步骤Ⅳ反应的离子方程式:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O.
(3)高铁酸钠(Na3FeO4)广泛应用于净水、电池工业等领域,可设计如图乙装置用电解法制备,原理是Fe+2OH-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$FeO42-+3H2↑其阳极反应式为:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O.

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