题目内容
某化学研究小组创新设计了铁的生锈实验，并对铁锈成分进行测定．实验1：铁的快速生锈先在如图1玻璃管中注满饱和食盐水，一段时间后排净食盐水．打开图1下端止水夹，5min左右就可看到红墨水开始缓慢上升，40min左右就能明显地观察到铁丝网表面有铁锈生成．
（1）排出图1玻璃管中食盐水的操作为 ．
（2）用图1装置进行实验，观察到红墨水上升到刻度“1”的位置，由此可得出的一个结论是 ．
（3）现要探究食盐水浓度和铁生锈速率的关系．请简述你所设计的实验方案： ．
实验2：铁锈成分的测定为确定铁锈成分（Fe2O3?xH2O）中的x值，称取铁锈a g，进行如下实验．
方案1：利用图2装置进行实验
（4）点燃酒精灯之前，必须进行的实验操作是 ．
（5）从安全角度考虑，图2装置的明显缺陷是 ．
（6）为达到实验目的，实验中要测定的数据是 ．
方案2：将铁锈溶于过量稀硫酸，向所得溶液中滴加b mol?L-1KI溶液至刚好反应，3次实验平均消耗该KI溶液V mL．
（7）实验中应选用的指示剂是 ．
（8）测得铁锈中x值为 ．
（1）排出图1玻璃管中食盐水的操作为
（2）用图1装置进行实验，观察到红墨水上升到刻度“1”的位置，由此可得出的一个结论是
（3）现要探究食盐水浓度和铁生锈速率的关系．请简述你所设计的实验方案：
实验2：铁锈成分的测定为确定铁锈成分（Fe2O3?xH2O）中的x值，称取铁锈a g，进行如下实验．
方案1：利用图2装置进行实验
（4）点燃酒精灯之前，必须进行的实验操作是
（5）从安全角度考虑，图2装置的明显缺陷是
（6）为达到实验目的，实验中要测定的数据是
方案2：将铁锈溶于过量稀硫酸，向所得溶液中滴加b mol?L-1KI溶液至刚好反应，3次实验平均消耗该KI溶液V mL．
（7）实验中应选用的指示剂是
（8）测得铁锈中x值为
考点：探究铁的吸氧腐蚀,金属的电化学腐蚀与防护,验证原电池的效果
专题：实验设计题,电化学专题
分析：（1）排出图1玻璃管中食盐水，应该先打开玻璃管上端止水夹A，然后再打开下端止水夹B；
（2）铁发生吸氧腐蚀，空气中氧气为空气体积的
，据此进行解答；
（3）只改变饱和食盐水的浓度，其它条件不变，据此设计实验方案探究食盐水浓度和铁生锈速率的关系；
（4）利用氢气还原氧化铁，加热之前必须将装置中空气排净，避免氢气纯度不足发生爆炸；
（5）氢气为可燃气体，排入空气中容易发生爆炸，需要添加氢气尾气处理装置；
（6）根据题干信息，已经知道样品质量，只需要再知道反应后固体质量即可；
（7）根据铁离子用到硫氰根离子显示红色进行判断；
（8）根据反应方程式写出关系式，然后根据铁锈质量、氧化铁的质量计算出x．
（2）铁发生吸氧腐蚀，空气中氧气为空气体积的
| 1 |
| 5 |
（3）只改变饱和食盐水的浓度，其它条件不变，据此设计实验方案探究食盐水浓度和铁生锈速率的关系；
（4）利用氢气还原氧化铁，加热之前必须将装置中空气排净，避免氢气纯度不足发生爆炸；
（5）氢气为可燃气体，排入空气中容易发生爆炸，需要添加氢气尾气处理装置；
（6）根据题干信息，已经知道样品质量，只需要再知道反应后固体质量即可；
（7）根据铁离子用到硫氰根离子显示红色进行判断；
（8）根据反应方程式写出关系式，然后根据铁锈质量、氧化铁的质量计算出x．
解答：
解：（1）要排出图1玻璃管中食盐水，正确的操作方法为：先打开玻璃管上端止水夹，再打开玻璃管下端止水夹，
故答案为：先打开玻璃管上端止水夹，再打开玻璃管下端止水夹；
（2）玻璃管中铁丝发生吸氧腐蚀，红墨水上升到刻度“1”的位置，说明空气中氧气体积约占五分之一，
故答案为：空气中氧气体积约占五分之一；
（3）要探究食盐水浓度和铁生锈速率的关系，应该控制其他条件不变，用不同浓度食盐水浸泡铁丝，测出上图装置中水柱上升到相同位置时所需的时间，根据反应时间可以判断饱和食盐水浓度对铁生锈的速率的影响，
故答案为：控制其他条件不变，用不同浓度食盐水浸泡铁丝，测出上图装置中水柱上升到相同位置时所需的时间；
（4）该反应利用氢气含有氧化铁的方法检验计算x，在点燃酒精灯前必须将装置内空气排净，避免因氢气纯度不足导致发生爆炸，
故答案为：检验装置内的空气是否排净（或氢气验纯）；
（5）氢气容易燃烧，纯度不足时易发生爆炸，所以未反应的氢气应该出去，该装置中缺少除去未反应氢气的装置，
故答案为：缺少除去未反应氢气的装置；
（6）已知氧化铁样品的质量，只需要再知道反应后装置C中固体（Fe）的质量（或实验前后装置D的质量）即可计算出x，
故答案为：反应后装置C中固体的质量（或实验前后装置D的质量）；
（7）氧化铁溶于稀硫酸生成铁离子，铁离子能够氧化碘离子，可以根据铁离子与硫氰根离子反应显示红色判断铁离子是否反应完全，
故答案为：KSCN溶液；
（8）氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：①Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O，铁离子与碘离子反应生成碘单质：②2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知，根据反应①②可得关系式：Fe2O3～2I-，则n（Fe2O3）=
n（I-），样品总共氧化铁的质量为：m（Fe2O3）=160g/mol×
b mol?L-1×V×10-3L=0.08bvg，铁锈为a g，则铁锈中含有的水的质量为：ag-0.08bvg=18x g，则x=
=
，
故答案为：
．
故答案为：先打开玻璃管上端止水夹，再打开玻璃管下端止水夹；
（2）玻璃管中铁丝发生吸氧腐蚀，红墨水上升到刻度“1”的位置，说明空气中氧气体积约占五分之一，
故答案为：空气中氧气体积约占五分之一；
（3）要探究食盐水浓度和铁生锈速率的关系，应该控制其他条件不变，用不同浓度食盐水浸泡铁丝，测出上图装置中水柱上升到相同位置时所需的时间，根据反应时间可以判断饱和食盐水浓度对铁生锈的速率的影响，
故答案为：控制其他条件不变，用不同浓度食盐水浸泡铁丝，测出上图装置中水柱上升到相同位置时所需的时间；
（4）该反应利用氢气含有氧化铁的方法检验计算x，在点燃酒精灯前必须将装置内空气排净，避免因氢气纯度不足导致发生爆炸，
故答案为：检验装置内的空气是否排净（或氢气验纯）；
（5）氢气容易燃烧，纯度不足时易发生爆炸，所以未反应的氢气应该出去，该装置中缺少除去未反应氢气的装置，
故答案为：缺少除去未反应氢气的装置；
（6）已知氧化铁样品的质量，只需要再知道反应后装置C中固体（Fe）的质量（或实验前后装置D的质量）即可计算出x，
故答案为：反应后装置C中固体的质量（或实验前后装置D的质量）；
（7）氧化铁溶于稀硫酸生成铁离子，铁离子能够氧化碘离子，可以根据铁离子与硫氰根离子反应显示红色判断铁离子是否反应完全，
故答案为：KSCN溶液；
（8）氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：①Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O，铁离子与碘离子反应生成碘单质：②2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知，根据反应①②可得关系式：Fe2O3～2I-，则n（Fe2O3）=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| ag-0.08bvg |
| 18g |
| a-0.08bv |
| 18 |
故答案为：
| a-0.08bv |
| 18 |
点评：本题考查了铁的吸氧腐蚀、根据化学方程式的计算等知识，题目难度中等，试题题量较大，知识点较多，注意掌握金属腐蚀的原理，能够根据反应方程式解决简单的化学计算问题．
练习册系列答案
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，违背了下列表示电子转移的方法正确的是（ ）
A、 |
B、 |
C、 |
D、 |