题目内容
．下图所示的是探究金属腐蚀条件的实验装置图，请分析实验并回答下列问题：
（1）若起始时甲、乙、丙3套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是_____。
（2）通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越________（填“高”或“低”）钢铁越易腐蚀。
（3）乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为__________________________ 。
Ⅱ．利用化学反应：2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 ，请你选择合适的电极材料和电解质溶液，设计一个原电池。可供选择的电极材料：铁棒、铜棒、石墨棒。
可供选择的电解质溶液：CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液。
请填写下列空白：
（1）选择_________作正极材料，_________作负极材料；选择____ __作电解质溶液。
（2）写出有关的电极反应式：正极：________________________________；
负极：_________________________________________。
【知识点】金属的化学腐蚀、金属的电化学腐蚀、设计实验方案及探究实验
【答案解析】Ⅰ．（1）乙（1分）（2）高（1分）（3）2H2O+O2+4e—=4OH— （2分）
Ⅱ．（1）石墨棒，铜棒（各1分）FeCl3溶液 （2分）
（2）2Fe3++2e—===2Fe2+ ； Cu－2e—===Cu2+（各2分）
解析：（1）甲、乙、丙3套装置中的乙装置形成了原电池，铁做负极失电子，碳作正极，氧气得电子，使试管内压强降低，所以乙中导管中页面上升最高；（2）通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越高，越易形成原电池造成钢铁的腐蚀；（3）乙装置形成了原电池，铁做负极失电子，碳作正极，氧气得电子，电极反应式：2H2O+O2+4e—=4OH— ；
Ⅱ．把氧化还原反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 拆成两个半：2Fe3++2e—===2Fe2+ ，还原反应，是正极的反应式； Cu－2e—===Cu2+，氧化反应，是负极的反应式；含Fe3+的溶液作电解液，活泼性不同的金属或金属与非金属作两级，较活泼金属作负极。
【思路点拨】本题考查学生对原电池原理的掌握情况，“两级一液一连线”，把氧化还原反应拆成两个半反应就是两级反应式。题目不难。
2Fe2＋I2，
少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。
氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体；Cu＋在酸性条件下发生的反应是：2Cu＋===Cu2＋＋Cu.新型材料纳米α－Fe粉具有超强的磁性能，可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下，α－Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4。
(1)甲同学用图1所示装置进行α－Fe粉与水蒸气的反 应。证明实验中有氢气产生的现象是______________________________
_______________________________________。
(2)乙同学用图2所示装置进行α－Fe粉与水蒸气反应并验证产物。
①试管a中的物质是
________。
②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
| 实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
| Ⅰ | 将反应后得到的黑色粉末X(假定为均匀的)，取出少量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热 | 黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生 |
| Ⅱ | 向实验Ⅰ中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液，振荡 | 溶液没有出现红色 |
实验现象不能确定是否存在Fe3O4，主要原因是
__________________________________________________
_________________________
_________________________ (用离子方程式表示)。
③乙同学称取5.60 g Fe粉，用图2装置反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88 g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，测定消耗FeCl3的物质的量，最终确定产物的成分。若此装置中Fe粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4，则消耗FeCl3的物质的量应为________mol。