Question

17．某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图甲）．从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化．

编号	实验目的	碳粉/g	铁粉/g	醋酸/%
①	为以下实验做参照	0.5	2.0	90.0
②	探究醋酸浓度的影响	0.5		36.0
③		0.2	2.0	90.0

（1）上表中编号②实验中铁粉的质量为2.0g；编号③试验的实验目的是探究碳粉的质量对化学反应速率的影响
．．
（2）编号①试验测得容器中压强随时间变化如图乙．t₂时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了吸氧腐蚀，此时，碳粉表面发生了还原（填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
（3）该小组对图乙中0～t₁时压强增大的原因提出了如下假设：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体
假设二：反应开始时放热，导致容器温度升高，压强增大．

Answer 1

分析 （1）根据对比试验中保证变量的唯一性，铁粉质量应该相等，均为2.0g，根据数据可知，编号③试验的实验目的是探究碳粉的质量对化学反应速率的影响；
（2）根据析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别及锥形瓶中压强的变化判断钢铁的腐蚀类型；根据钢铁的腐蚀类型及原理标出电子转移的方向；碳粉表明氧气得到电子生成氢氧根离子，发生还原反应；
（3）图2中0-t₁时压强变大，可能是发生了析氢腐蚀使气体体积增大或者反应放热使温度升高，压强增大，锥形瓶中气体体积增大．

解答 解：（1根据对比试验中保证变量的唯一性，铁粉质量应该相等，均为2.0g，根据数据可知，编号③试验的实验目的是探究碳粉的质量对化学反应速率的影响，故答案为：2.0g；探究碳粉的质量对化学反应速率的影响；
（2）t₂时，容器中压强明显小于起始压强，说明锥形瓶中气体体积减小，说明发生了吸氧腐蚀，碳为正极，铁为负极，碳电极氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：吸氧；还原；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）图2中0-t₁时压强变大的原因可能为：铁发生了析氢腐蚀、铁与醋酸的反应为放热反应，温度升高时锥形瓶中压强增大，所以假设二为：反应放热使锥形瓶内温度升高，压强增大，故答案为：反应开始时放热，导致容器温度升高，压强增大．

点评 本题考查了探究铁的腐蚀原理、原电池工作原理，题目难度中等，注意掌握原电池工作原理，明确钢铁的化学腐蚀类型、腐蚀原理及区别．