条件对化学平衡题型的制约的题型
例1Ⅰ、(2003年全国理综12题)某温度下,在一容积可变的容器中,下列反应
2A(g) + B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别是4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( ).
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1 mol D.均减少1 mol
Ⅱ、某温度下,在容积固定的密闭容器中,反应2A(g) + B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B、和C的物质的量分别是4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和容积不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,A的转化率降低的是( ).
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1 mol D.加入1 mol C
分析:以上两题差别在于:Ⅰ题中容器的容积可变,保持温度和压强不变,即为恒压容器,而Ⅱ题中为恒容容器。虽一字之差,却带来完全不同的两种结果,具体分析如下:
Ⅰ中:恒温恒压下,按A、B选项调整后为等效平衡,故平衡不移动;C中如果按A 增加1 mol、B增加0.5 mol、C增加1 mol为等效平衡,此时再增加0.5 mol B,平衡向右移动;同理D中按A减少1 mol、B减少0.5 mol、C减少1 mol为等效平衡,再减少0.5 mol B,平衡向左移动。所以本题的正确选项为C。
Ⅱ中:恒温恒容下,B、C、D调整后,使体系压强增大,平衡向右移动,A的转化率增大;A选项调整后,使体系压强减小,平衡左移,A的转化率降低。故此题应选A。
例2Ⅰ、在一容积固定的密闭容器中充入3 mol A和1 mol B发生反应:3A(g)+B(g) x C(g),达平衡后,C的体积分数为P℅。若维持容器中的温度和容积不变,按起始物质的量A:0.9mol、 B:0.3 mol、C:2.1 mol充入容器中,达到平衡后,C的体积分数仍为P℅。则x值为( )
A.只能为3 B.只能为4 C.可能为3,也可能为4 D.无法确定
Ⅱ、在一容积固定的密闭容器中充入3 mol A和1 mol B发生反应:3A(g)+B(g) x C(g),达平衡后,C的物质的量为Pmol。若维持容器中的温度和容积不变,按起始物质的量A:0.9 mol、B:0.3 mol、C:2.1 mol充入容器中,达到平衡后,C 的物质的量仍为P mol。则x值为( )
A.只能为3 B.只能为4 C.可能为3,也可能为4 D.无法确定
分析:两题的不同之处就在于“C的体积分数为P℅”和“C的物质的量为Pmol”,但已经体现了两题本质上的差别。I题中,恒温恒容下,两次平衡中C的体积分数相等,为等效平衡,第二次填充的物质若完全转化为填充A、B的形式,其物质的量应与第一次起始量相同,此时x应为3,当x=4时,反应前后气体的计量数相等,两次填充的物质中A和B的物质的量之比相等,平衡不移动,所以也符合题意。故此题的正确选项为C;II题中,恒温恒容下,两次平衡中C的物质的量相等,为相同平衡,两次填充的相应物质的量应相等,故应选择A项。
例3 体积相同的甲、乙两个容器,分别充有等物质的量的NH3,在相同温度下发生反应:
2NH3 N2 + 3H2,并达到平衡。在这个过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变。若甲容器中NH3的转化率为m%,乙容器中NH3的转化率为n%。则( ).
A. m=n B. m>n C. m<n C. 无法确定
分析:开始时两容器中状态完全相同,甲容器保持体积不变,随着反应的进行,体系压强增大,因此甲容器相当于乙容器达到平衡后,增大压强,平衡左移,NH3的转化率降低,故m<n。所以本题的正确选项为C。
考试技巧:阅读理解是高考物理解题的金杖
怎样通过阅读理解把题意审出个道道来呢?以下决窍供大家参考:
泛读。即读通文字,看明题图,了解概况。主要能将题目流畅地读下去,明白题图的物理意义,大概地了解题目涉及的知识点。
细读。即读懂题意,紧扣有用,理解实质。通过分段落、句子进行阅读,比较正确地理解题意,将有用的信息提取。如题目叙述的新物理概念、提供的新物理公式、已知物理量的数值及其单位,它们能在哪些物理规律中会用到。
精读。即抓住关键,梳理分类,合理建模。就是在上述阅读的基础上再深层次理解一些关键词语,如“恰好”、“刚好”、“悬浮”、“最大”、“可能”等,挖掘其中的隐含条件,防止阅读过程中的疏漏。同时,分过程理清问题的思路、分步骤建立对应的物理模型,选用正确规律。
现在举一例,一起体会阅读理解在解题中的作用。
[06年高考23题](题略)
第一步粗读:从题图中直观读出,相距l的等量异种点电荷在场强为E0的匀强电场中。通读文字,明白电偶极子在外电场作用下能绕对称中心O转动的。围绕设问知道要计算电场力、电场力矩、电场力做功、电势能等问题,是电场与力学知识的综合。
第二步细读:读第一大段文字,理解电偶极子(已知q和l)及其在研究某类物质的电性质的应用,形成电偶极子在外电场作用下会转动的物理图景。 高中语文
读第(1)-(4)设问段文字。明确已知和待求:外电场为E0,初始状态,电偶极子与外电场方向成θ角。在电场力矩作用下,发生转动至平衡状态的过程中,电场力做功。电偶极子处于力矩平衡时具有的电势能。三个电偶极子如题图放置(已知相距为l),再引入点电荷+q0(已知“图中A点”),求q0受力。从而联想到力矩及力矩平衡、电场力做功、电势能、点电荷场强、库仑定律等一系列物理公式。
第三步精读:抠关键字词句和已知量,再深入思考:“夹角为θ”(静态)、“转动……过程中”(动态)、“可能”(挖掘θ=0、π两种情景)、“恰等于l”(意味最终中间的正负电荷相互抵消,等效于相距3l的电偶极子)、“q0很小,不影响周围电场的分布”(q0的电场忽略)。
在上述阅读理解畅通以后,便可着手分步列式计算(解题过程略)。
易错点辨析:2016年高考化学32个“不一定”
1. 原子核不一定都是由质子和中子构成的。如氢的同位素(11H)中只有一个质子。
2. 酸性氧化物不一定都是非金属氧化物。如Mn2O7是HMnO4的酸酐,是金属氧化物。
3. 非金属氧化物不一定都是酸性氧化物。如CO、NO等都不能与碱反应,是不成盐氧化物。
4.金属氧化物不一定都是碱性氧化物。如Mn2O7是酸性氧化物,Al2O3是两性氧化物。
5.电离出的阳离子都是氢离子的不一定是酸。如苯酚电离出的阳离子都是氢离子 高中生物,属酚类,不属于酸。
6.由同种元素组成的物质不一定是单质。如金刚石与石墨均由碳元素组成,二者混合所得的物质是混合物;由同种元素组成的纯净物是单质。
7.晶体中含有阳离子不一定含有阴离子。如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,而无阴离子。
8.有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如金刚石→石墨,同素异形体间的转化因反应前后均为单质,元素的化合价没有变化,是非氧化还原反应。
9. 离子化合物中不一定含有金属离子。如NH4Cl属于离子化合物,其中不含金属离子。
10.与水反应生成酸的氧化物不一定是酸酐,与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物。如NO2能与水反应生成酸—硝酸,但不是硝酸的酸酐,硝酸的酸酐是N2O5,Na2O2能与水反应生成碱—NaOH,但它不属于碱性氧化物,是过氧化物。
11.pH=7的溶液不一定是中性溶液。只有在常温时水的离子积是1×10-14 ,此时pH=7的溶液才是中性。
12.用pH试纸测溶液的pH时,试纸用蒸馏水湿润,测得溶液的pH不一定有误差。
13.分子晶体中不一定含有共价键。如稀有气体在固态时均为分子晶体,不含共价键。
14.能使品红溶液褪色的气体不一定是SO2,如Cl2、O3均能使品红溶液褪色。
15.金属阳离子被还原不一定得到金属单质。如Fe3+可被还原为Fe2+。
16.某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原。如2H2O=2H2↑+O2↑,氢元素被还原而氧元素被氧化。
17.强氧化物与强还原剂不一定能发生氧化还原反应。如浓硫酸是常见的强氧化剂,氢气是常见的还原剂,但可用浓硫酸干燥氢气,因二者不发生反应。
18.放热反应在常温下不一定很容易发生,吸热反应在常温下不一定不能发生。如碳与氧气的反应为放热反应,但须点燃;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,但在常温下很容易发生。
19.含金属元素的离子不一定都是阳离子。如AlO2-。
20. 最外层电子数大于4的元素不一定是非金属元素。如周期表中ⅣA、ⅤA、ⅥA中的金属元素最外层电子数均多于4个。
21.不能在强酸性溶液中大量存在的离子,不一定能在强碱性溶液中大量存在。如HCO3-、HS- 等离子既不能在强酸性溶液中大量存在,也不能在强碱性溶液中大量存在。
22.组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点不一定越高。一般情况下该结论是正确的,但因H2O、HF、NH3等分子间能形成氢键,熔沸点均比同主族元素的氢化物高。
23.只由非金属元素组成的晶体不一定属于分子晶体。如NH4Cl属于离子晶体。
24.只含有极性键的分子不一定是极性分子。如CCl4、CO2等都是含有极性键的非极性分子。
25.铁与强氧化性酸反应不一定生成三价铁的化合物。铁与浓硫酸、硝酸等反应,若铁过量则生成亚铁离子。
26.具有金属光泽并能导电的单质不一定是金属。如石墨、硅都具有金属光泽,它们属于非金属单质。
27.失去电子难的原子获得电子的不一定强。如稀有气体原子既不易失去电子也不易得到电子。
28.浓溶液不一定是饱和溶液,饱和溶液不一定是浓溶液。如KNO3的浓溶液不一定是饱和溶液,因KNO3的溶解度较大;Ca(OH)2的饱和溶液浓度很小,因Ca(OH)2微溶于水。
29. 强电解溶液的导电能力不一定强。导电性的强弱与溶液中自由离子的浓度大小有关,如果某强电解质溶液的浓度很小,那么它的导电性可以很弱,而某弱电解质虽然电离程度小,但如果离子浓度大时,该溶液的导电能力也可以较强。
30.弱电解质被稀释时,离子浓度不一定减小。如冰醋酸在稀释时,H+、CH3COO-浓度先逐渐增大而后减小。
31.平衡向正反应方向移动,反应物的转化率不一定增大。
32. 1 mol某气体的体积是22.4 L,该气体所处的状态不一定是标准状态。
高考化学 离子反应离子共存离子方程式
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十四、离子反应离子共存离子方程式
电解质在溶液里所起的反应,实质上就是离子之间的相互反应。离子间的反应是趋向于降低离子浓度的方向进行。离子反应通常用离子方程式来表示。理解掌握离子反应发生的条件和正确书写离子方程式是学好离子反应的.关键。溶液中离子共存的问题,取决于离子之间是否发生化学反应,如离子间能反应,这些离子就不能大量共存于同一溶液中。
(一)离子反应发生的条件
1.离子反应生成微溶物或难溶物。
2.离子反应生成气体。
3.离子反应生成弱电解质。
4.离子反应发生氧化还原反应。
根据化学反应类型,离子反应可分为两类,一是酸碱盐之间的复分解反应;二是氧化性离子与还原性离子间的氧化还原反应。离子反应还应注意:
1.微溶物向难溶物转化,如用煮沸法软化暂时硬水
MgHCO3==MgCO3+CO2↑+H2O
MgCO3虽然难溶,但在溶液中溶解的哪部分是完全电离的,当Mg2+遇到水溶液里的OH-时会结合生成比MgCO3溶解度更小的Mg(OH)2而沉淀析出
MgCO3+H2O==Mg(OH)2↓+CO2↑
2.生成络离子的反应:1 2 3 下一页 尾页
高考化学 五 同辨析
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十七、"五"同辨析
1 高三.同位素具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子.如氢有3种同位素:H、D、T。
2.同素异形体(又称同素异性体)由同种元素组成性质不同的单质,互称同素异形体.如金刚石与石墨、C60,白磷与红磷,O2与O3,正交硫与单斜硫。
3.同分异构体具有相同的分子组成而结构不同的一系列化合物互称同分异构体.同分异构体的种类通常有碳链异构、位置异构、跨类异构(又称官能团异构)、几何异构(又称顺反异构)。
※你能说出中学阶段的几种跨类异构吗?
4.同系物结构相似分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列化合物互称同系物。
※请总结出两种化合物互称同系物应具备的最基本条件。
5.同量物通常是指分子量相同的不同物质。
如CO2与HCHOH2SO4与H3PO4,NO与C2H6。
高二化学有关化学反应方程式的计算教案
教学目标
目标
使掌握反应物中有一种过量的计算;
使学生掌握多步反应的计算。
目标
通过计算,训练学生的解题技能,培养学生的能力和分析问题的能力。
情感目标
通过化学方程式的计算,学生科学生产、避免造成不必要的原料浪费。
教学建议
教材分析
根据化学方程式的计算,是化学计算中的一类重要计算。在介绍了有
关化学方程式的最基本的计算,在介绍了物质的量应用于化学方程式的计算。本节据大纲要求又介绍了反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。到此,除有关燃烧热的计算外,在阶段根据化学方程式的计算已基本介绍完。
把化学计算单独编成一节,在以前学过的关化学方程式基本计算的基础上,将计算相对集中编排,并进一步讨论有关问题,这有利于学生对有关化学方程式的计算有一个整体性和综合性的认识,也有利于过去已学过的知识,提高学生的解题能力。
教材在编写上,注意培养学生分析问题和解决问题的能力,训练学生的科学。此外,还注意联系生产实际和联系学过的化学计算知识。如在选择例题时,尽量选择生产中的实际反应事例,说明化学计算在实际生产中的作用,使学生能认识到化学计算的重要性。在例题的分析中,给出了思维过程,帮助学生分析问题。有些例题,从题目中已知量的给出到解题过程,都以物质的量的有关计算为基础,来介绍新的化学计算知识,使学生在新的计算的同时,复习学过的知识。
本节作为有关化学反应方程式计算的一个集中讨论,重点是反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。难点是多步反应计算中反应物与最终产物间量关系式的确定。
教法建议
有关化学方程式的计算是初中、高一计算部分的延续。因此本节的教学应在复习原有知识的基础上,根据本节两种计算的特点,帮助学生找规律,得出方法,使学生形成清晰的解题思路,规范解题步骤,以培养学生分析问题和解决问题的能力 高中政治。
高二化学金属的化学腐蚀与防护质量检测题
《金属的腐蚀与防护》课时练
双基练习
1.下列各种中能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是( )
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属的内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④在金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A.①②③④ B.①③④⑤
C.①②④⑤ D.全部
解析:防止金属腐蚀的常用方法有:a.改变金属的内部结构;b.覆盖保护层,如①④⑤;c.电化学防护法,如③可以防止在金属表面形成原电池而发生腐蚀。
答案:D
2.相同材质的铁在图中的四种情况下不易被腐蚀的是( )
A. B.
C. D.
解析:在A中,食醋提供电解质溶液环境,铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极,形成原电池,铁是活泼金属作负极;在B中,食盐水提供电解质溶液环境,炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池形成的条件,铁是活泼金属作负极,碳作正极;在D中,酸雨提供电解质溶液环境,铁铆钉和铜板分别作负极、正极,形成原电池;在上述三种情况中,都是铁作负极,铁容易被腐蚀;在C中,铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护,所以铁不易被腐蚀。
答案:C
3.大雪后常使用融雪盐来清除道路积雪。过去常用氯化钠等无机盐,降低冰雪的冰点,而现在往往用环保型有机盐与缓蚀剂,但它们的融雪原理相同。下列叙述不正确的是( )
A.环保型有机盐与缓蚀剂的融雪原理为盐溶于水后,使冰雪的冰点降低
B.使用环保型融雪盐可以减缓对路面和桥梁中钢筋的腐蚀
C.使用环保型融雪盐可以减少对植物的危害
D.使用环保融雪盐主要是给植物补充养分
解析:本题关键是弄清钢铁的电化学腐蚀原理,使用氯化钠等无机盐易形成电解质溶液,加速了钢铁的腐蚀,而使用环保型有机盐与缓蚀剂,不仅能够起到融雪的效果,而且能够减少钢铁的腐蚀。
答案:D
4.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的混合溶液的玻璃皿中(如下图所示),经一段时间后,首先观察到溶液变红的区域是( )
A.Ⅰ和Ⅲ附近 B.Ⅰ和Ⅳ附近
C.Ⅱ和Ⅲ附近 D.Ⅱ和Ⅳ附近
解析:a是电解池,Zn为阴极,电极产物为H2和NaOH,b是原电池,Zn发生吸氧腐蚀,Fe为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-。
答案:B
5.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用
C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
解析:本题考查了金属的腐蚀与防护。纯银器表面在空气中易形成硫化银而使银器表面变黑,所以是化学腐蚀,A正确;铁与锡构成原电池,铁作负极,加快了铁的腐蚀,B错;海轮外壳中的金属与连接的锌块构成原电池,锌作负极,可以保护海轮,C正确;外加直流电源保护器件时,必须连接电源负极,D错。
答案:AC
6.钢铁的锈蚀过程中,下列五种变化可能发生的是( )
①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③H+被还原
④有Fe2O3xH2O生成 ⑤杂质碳被氧化除去
A.①② B.③④
C.①②③④ D.①②③④⑤
解析:钢铁在发生电化学腐蚀时,依据介质的不同可以发生两类原电池反应:(1)当钢铁表面的电解质溶液的水膜酸性较强时,钢铁发生析氢腐蚀,其电极反应式是正极2H++2e-===H2↑,负极Fe-2e-===Fe2+;(2)当钢铁表面的电解质溶液的水膜酸性较弱或呈中性时,钢铁发生吸氧腐蚀,导致钢铁表面生成铁锈。同时在电解质溶液中还发生了如下一系列的反应:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3xH2O。
答案:C
7.目前脱氧保鲜剂已广泛用于食品保鲜、粮食及药材防虫、防霉等领域,含铁脱氧剂应用铁易被氧化的性质来完全吸收包装内的氧,从而对包装内的物品起到防氧化作用。当脱氧剂变成红棕色时则失效。下表是一种含铁脱氧保鲜剂的配方。
主要原料 用 量
含碳4%铸铁粉
滑石粉
食 盐
乙 醇 80%
40%
4 g
适量
下列反应式中与铁脱氧原理无关的是( )
A.Fe-2e-===Fe2+
B.C+O2===CO2
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
D.2Fe(OH)3=====△ Fe2O3+3H2O
解析:铁脱氧原理的实质是铁发生吸氧腐蚀,负极:Fe-2e-===Fe2+,正极:O2+4e-+2H2O===4OH-,生成的Fe(OH)2??→O2 Fe(OH)3?→Fe2O3,所以选B。
答案:B
8.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O2===2Fe2++4OH-。以下说法正确的是( )
A.负极发生的反应为Fe-2e-===Fe2+
B.正极发生的反应为2H2O+O2+2e-===4OH-
C.原电池是将电能转变为化学能的装置
D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易被腐蚀
解析:本题考查了电化学腐蚀的。钢铁发生吸氧腐蚀,负极:Fe-2e-===Fe2+,正极:2H2O+O2+4e-===4OH-,选项A正确。
答案:A
9.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中有NaCl),第二天便会被腐蚀而出现红褐色铁锈,试回答:
(1)铁锅的腐蚀属于__________腐蚀,其原因是____________。
(2)铁锅锈蚀的电极反应方程式为:负极:__________,正极__________。正、负极电极反应的产物会继续发生反应,反应的离子方程式或化学方程式为__________________________________
_____________________________________________。
解析:(1)铁锅的腐蚀属于吸氧腐蚀;因为铁锅是铁合金,其中含碳,铁锅中的铁和碳就会和表面残留的强电解质NaCl的水溶液形成许多微小的原电池;并且NaCl溶液呈中性,所以发生吸氧腐蚀,是电化学腐蚀。
(2)在铁锅中铁比较活泼,做负极,电极反应:2Fe-4e-===2Fe2+;碳做正极,电极反应:2H2O+O2+4e-===4OH-;总反应为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3+(x-3)H2O===Fe2O3xH2O。
答案:(1)吸氧腐蚀 铁锅是铁合金,其中含碳,铁锅中的铁和碳就会和表面残留的强电解质NaCl的水溶液形成许多微小的原电池发生电化学腐蚀,并且NaCl溶液呈中性,所以发生的是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀
(2)2Fe-4e-===2Fe2+ 2H2O+O2+4e-===4OH- 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3+(x-3)H2O===Fe2O3xH2O
提升
10.某在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入:干燥的细铁丝;浸过食盐水的细铁丝;浸过清水的细铁丝;食盐水及细铁丝,并使铁丝完全浸没在食盐水中。然后装配成如图所示的四套装置,每隔一段时间测量导管中水面上升的高度,结果如下表所示(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)
时间/波动 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
A瓶(盛干燥铁丝) 0 0 0 0 0 0 0
B瓶(盛沾了食盐
水的铁丝) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8
C瓶(盛沾了清
水的铁丝) 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5
D瓶(盛完全浸没在食盐水中的铁丝) 0 0 0 0 0 0 0
(1)导管中水面为什么上升?____________________。
(2)上述实验中,铁生锈的速率由大到小的排列顺序为(填小烧瓶代号):__________
(3)实验中的铁生锈属于电化学腐蚀的__________(填腐蚀类型)。
解析:铁丝在一定条件下能够发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀;从题目中给出的条件可以看出,当加入干燥的铁丝时,没有形成原电池的条件,所以很难腐蚀;当加入沾有食盐水的铁丝时,会发生吸氧腐蚀,所以液面上升,当铁丝浸入到溶液中时也没有构成原电池,所以液面没有明显变化。
答案:(1)铁生锈时与空气中O2反应,消耗了O2而使烧瓶中气体压强减小 (2)B>C>A=D (3)吸氧腐蚀
11.某研究小组对铁生锈进行研究。
(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图),探究铁生锈的条件。经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:A中铁钉生锈;B中铁钉不生锈;C中铁钉不生锈。
①通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是_____
________________________________________________________。
②铁钉发生电化腐蚀的正极电极反应式为___________________
③实验B所用的水要经过__________处理;植物油的作用是______________________________________________。
④实验C中碱石灰的作用是__________。
(2)乙同学为了达到同样目的,设计了实验D(如图),发现一段时间后,试管中的液面升高,其原因是__________________________ __________________________________,该实验__________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。
(3)丙同学为了探究铁锈(Fe2O3nH2O)的组成,将甲同学实验产生的铁锈刮下来,称取1.96 g这种铁锈,按如图所示装置进行实验。
充分反应后,称得B装置的质量增加0.36 g,C装置的质量增加1.32 g,则根据实验数据,推断铁锈的化学式中n值为__________。
(4)为了保证实验安全,实验开始时应先点燃________(填A或E)处的酒精灯。
解析:(1)铁内部一般含有碳,是铁发生电化学腐蚀时的两个电极,如果再有电解质溶液和氧气即可发生腐蚀;A中的铁钉发生的是吸氧腐蚀,所以电极上反应的物质是氧气提供电子;水中往往溶有一定量的氧气,所以做实验前要先将水煮沸;B装置中0.36 g水即n(H2O)=0.02 mol,C装置中1.32 gCO2即n(CO2)=0.03 mol,可推知n(Fe2O3)∶n(H2O)=0.01∶0.02=1∶2。故答案可知。
答案:(1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)
②O2+4e-+2H2O===4OH-
③煮沸(或“除去氧气”),隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)
④吸收水蒸气(或“干燥”“保持试管内干燥环境”)
(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”“消耗了氧气”) 使气体体积减少 不能
(3)2 (4)E
12.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为__________________。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用上图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用__________。
A.铜 B.钠
C.锌 D.石墨
(3)上图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极。
解析:(1)发生吸氧腐蚀时,负极上Fe失去电子,正极上O2得到电子。
(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌,就可由锌失去电子,锌被溶解,而铁被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法。
(3)属于外加电流的阴极保护法,需把被保护的铁闸门连接电源的负极。
答案:(1)负极:2Fe-4e-===2Fe2+
正极:O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)C (3)负
13.铁生锈是比较常见的现象,某实验小组为研究铁生锈的条件,设计了以下快速、易行的方法:
首先检查制氧气装置的气密性,然后按连接好装置,点燃酒精灯给药品加热,持续3分钟左右,观察到的实验现象为:①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗,发生锈蚀;②直形管管中干燥的铁丝表面依然光亮,没有发生锈蚀;③烧杯中潮湿的铁丝依然光亮。
试回答以下问题:
(1)由于接触的介质不同,金属腐蚀分成不同类型,本实验中铁生锈属于__________。能表示其原理的反应方程式为________________________________________________________。
(2)仪器A的名称为__________,其中装的药品可以是__________________,其作用是___________________________。
(3)由实验可知,该类铁生锈的条件为___________ _________________。决定铁生锈快慢的一个重要因素是____________________________________________________。
解析:钢铁在潮湿环境下形成原电池,发生电化学腐蚀。此实验在直形管中的现象说明,潮湿是铁生锈的必须前提,而没有潮湿程序对生锈快慢的影响,直形管实验与烧杯实验的对比,则说明O2浓度是影响生锈快慢的一个重要因素。
答案:(1)电化学腐蚀 负极:2Fe-4e-===2Fe2+,正极;2H2O+O2+4e-===4OH-
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