题目内容

(14分)
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1)。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。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):

编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
 
36.0
③
 
0.2
2.0
90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了             腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了  (“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是                                   。

(3)该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:
假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;
假设二:                              ;
……
(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):


(1)②2.0  ③碳粉含量的影响
(2)吸氧腐蚀  还原反应   2H2O+O2+4e-=4OH-  (或4H++O2+4e-=2H2O)
(3)反应放热,温度升高,体积膨胀
(4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)
①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)
②通入氩气排净瓶内空气;
③滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验Fe2+等)。
如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。
(本题属于开放性试题,合理答案均给分)

解析试题分析:(1)探究影响化学反应速率,每次只能改变一个变量,故有②中铁的量不变,为2.0g;③中改变了碳粉的质量,故为探究碳粉的量对速率的影响。
(2)压强与气体的物质的量成正比,从图中可以看出,气体的量开始增加,后减少,故为吸氧腐蚀;活泼金属做负极,故碳为正极,发生还原反应。
(3)从体积的影响因素着手,温度升高,体积增大
(4)基于假设一,可知,产生氢气,发送那些变化,从变化入手考虑
考点:实验设计与探究,影响化学反应速率的因素。

练习册系列答案
相关题目

(1)某学习小组利用下图装置制取氯气并探究其性质。

①甲装置中反应的化学方程式是                                     ;
②证明乙装置中FeCl2溶液与Cl2发生了反应的实验方法是(只注明试剂、现象)                                                          ;
③丙装置中通入少量Cl2,可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸,则丙中反应的化学方程式是                                    。
(2)有一瓶长期放置的漂白粉,请利用以下仪器和试剂,完成该漂白粉成份的探究。
试管、胶头滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、1mol·L-1盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。
【提出假设】假设一:该漂白粉未变质,含CaCl2、Ca(ClO)2;
假设二:该漂白粉全部变质,含                ;
假设三:该漂白粉部分变质,含CaCl2、Ca(ClO)2、CaCO3 。
【进行实验】在答题卡上完成下表(不必检验Ca2+、Cl-):

实验步骤
预期现象和结论
①
用A试管取少量澄清石灰水备用,用B试管取少量样品,再向B试管                           
                                           
                                           
若无气体放出且澄清石灰水未见浑浊,则假设一成立;                              
                                      
                                      
②
                                           
                                           
                                           
                                           
                                       
                                               
 

(14分)
某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:

(1)  ①检查气体发生装置A的气密性的操作是:____________
②整套实验装置存在一处明显不足,请指出_____________.
(2) 用改正后的装置进行实验.实验过程如下:

实验操作
实验现象
结论
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯
D装置中:溶液变红
E装置中:水层溶液变黄振荡后CCl4层无明显变化
Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为:
______________________
(3)  因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化:
D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深最后变成红色。为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
Ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似.氧化性:Cl2>(SCN)2.
Ⅱ.Cl2和Br2反应生成BrCl,它呈红色(略带黄色),沸点为5℃,与水发生水解反应.
Ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水.
① 请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因___________________,请设计简单实验证明上述解释:______________________
② 欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生.请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因_______________________________________________
③将少量BrCl通入到碘化钾溶液中,该反应的化学方程式为:___________________

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