Ⅰ．为探究铁腐蚀的保护方法.某同学按图1连接好装置并往Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6]2溶液．(1)电压计指针发生偏转.是因为Zn.Fe和经过酸化的NaCl溶液构成．(2)铁电极上的现象是 .溶液中蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀生成.说明．Ⅱ．某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数数值.其实验� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

Ⅰ．为探究铁腐蚀的保护方法，某同学按图1连接好装置并往Fe电极区滴入2滴黄色K₃[Fe（CN）₆]₂（铁氰化钾）溶液．
（1）电压计指针发生偏转，是因为Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成

．
（2）铁电极上的现象是

，溶液中

（填“有”或“无”）蓝色的Fe₃[Fe（CN）₆]₂沉淀生成，说明

．
Ⅱ．某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数数值，其实验方案的要点为：①用直流电源电解CuCl₂溶液，所用仪器如图2所示．②在电流强度为I_A，通电时间为t min后，精确测得电极上析出铜的质量为m g．
试回答：
（1）连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线柱的英文字母表示）：
E接

，C接

，接F

．
（2）写出B电极上发生的电极反应式：

；
G试管中淀粉KI溶液变化的现象为

，
相应的离子方程式是

．
（3）为精确测定电极上析出的铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是

．（选填下列操作步骤的编号）
    ①称量电解前电极质量        ②刮下电解后电极上的铜并清洗
    ③用蒸馏水清洗电解后的电极   ④低温烘干电极后称量
    ⑤低温烘干刮下的铜后称量     ⑥再次低温烘干后称量至恒重
（4）已知电子的电量为1.6×10^-19 C．试列出阿伏加德罗常数的计算式：N_A=

．

考点：金属的电化学腐蚀与防护

专题：电化学专题

分析：Ⅰ．（1）依据原电池构成条件判断；
（2）该装置是原电池，锌易失电子作负极，铁作正极，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应据此分析判断；
Ⅱ．（1）依据装置图分析分析电解池的阳极和阴极，然后依据串联电路连接方式，连接电源、电流计、电解池；
（2）惰性电极电解氯化铜溶液，阳极氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，依据装置图分析可知U形管通入G中的气体是氯气，氯气与碘化钾反应生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝；
（3）为精确测定电极上析出的铜的质量，则需要称量电解前后电极的质量；
（4）串联电路在每一个电极上通过的电子数相同，依据电流强度与通电时间，计算出铜离子得到的电子数，依据Cu²⁺+2e^-=Cu及析出铜的质量计算阿伏伽德罗常数．

解答： 解：Ⅰ．该装置是原电池，锌易失电子作负极，铁作正极，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应据此分析判断；
（1）Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成原电池，所以电压计指针发生偏转；
故答案为：原电池；
（2）原电池中锌易失电子作负极，铁作正极，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气，因为无亚铁离子生成，所以不会发生反应：3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓（蓝色），不会产生沉淀；
故答案为：有气泡冒出；无；无亚铁离子生成；
Ⅱ．（1）惰性电极电解氯化铜溶液，阳极氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，依据装置图分析可知U形管通入G中的气体是氯气，所以B电极为阳极，A为阴极，电路连接应遵循电流计串联，电源负极接电流表负极，电流表的正极接U形管A电极，B电极接电源的正极；所以线路连接顺序是E接D，C接A，F接B；
故答案为：D、A、B；
（2）惰性电极电解氯化铜溶液，阳极氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，依据装置图分析可知U形管通入G中的气体是氯气，电极反应式为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，G试管中是通入的氯气，氯气和电化甲反应生成碘单质，遇到淀粉变蓝，反应的离子方程式为：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，变蓝色，Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；
（3）根据电极上析出铜的质量则需要称量电解前后电极的质量，实验之前应称量电解前电极的质量，电解后，电极在烘干称重前，必须用蒸馏水冲洗，减少误差，电极在烘干称重的操作中必须按“烘干-称重-再烘干-再称重”进行，防止Cu被氧化，在有空气存在的情况下，烘干电极必须采用低温烘干的方法，防止Cu被氧化，为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是：
①称量电解前电极质量，实验之前应称量电解前电极的质量；
③用蒸馏水清洗电解后电极；
④低温烘干电极后称量；
⑥再次低温烘干后称量至恒重；
故答案为：①③④⑥；
（4）．阴极通过的电量为：I×t；
设阿伏伽德罗常数为N_A
则：Cu²⁺+2e^-=Cu
         2mol  64g
         n    m         n=

，通过电子数

×N_A；
依据电荷守恒：

×N_A×1.6×10^-19=I×t；
N_A=

64It

m×2×1.6×10-19

；
故答案为：

64It

m×2×1.6×10-19

；

点评：本题考查了金属的腐蚀与防护、有关电解池的计算，明确原电池、电解池工作原理是解题关键，题目难度中等．

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；
Ⅱ、工业上用乙烯和氯气为原料，经下列各步合成聚氯乙烯（PVC）：
乙烯

一瓶黄色溶液，可能是FeCl₃溶液、也可能是碘水、还有可能是久置的浓硝酸（提示：久置的硝酸常因溶有少量NO₂而略显黄色）．请设计合理简单的实验探究这瓶黄色溶液的成分．（注意：不考虑以上二种或三种溶液的混合！）
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙、镊子；氯水、四氯化碳、淀粉溶液、KSCN溶液、铁片、铝片、铜片．（注意：不可另选择仪器和试剂！）
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设：
假设1：黄色溶液是FeCl₃溶液；
假设2：黄色溶液是碘水；
假设3：黄色溶液是久置的浓硝酸．
（2）设计实验方案
基于假设，设计出实验方案（注意：不要在答题纸上作答）．
（3）实验过程
根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论．
[注意]Ⅰ．在答题纸上按以下方式作答，注意前后内容对应；
Ⅱ．注意文字简洁，确保不超出表格．

编号	实验操作	预期现象和结论
①
②
③

将21.2g的Na、Al、Fe三种金属的混合物分为两等份，一份加入到足量的盐酸中充分反应后得到标准状况下的氢气6.72L；再将另一份金属混合物加入到足量的NaOH溶液中，充分反应后得到标准状况下的氢气4.48L．求原金属混合物中Na、Al、Fe三种金属的物质的量之比．

日常生活中常见的金属材料有铝合金、钢铁等，某化学实验小组欲测定几种金属材料的耐腐蚀性，所用药品和试剂有：铝合金、钢铁、CO₂、SO₂、水．
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填入对应的实验编号：

实验编号	金属材料	溶液	实验目的
①	铝合金	CO₂+H₂O	Ⅰ．探究不同溶液对金属材料的腐蚀速率； Ⅱ．探究不同金属材料的腐蚀速率；
②
③