4.3金属的腐蚀与防护 同步练习题 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

文档属性

名称 4.3金属的腐蚀与防护 同步练习题 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
格式 docx
文件大小 723.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-01 15:11:41

图片预览

文档简介

4.3金属的腐蚀与防护同步练习题
一、选择题
1.中医药是我国劳动人民智慧的见证,也是对世界的重大贡献。宋代《开宝本草》载有中药铁华粉的制法:“取钢锻作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”下列说法正确的是
A.铁华粉的主要成分属于电解质 B.钢的硬度低于其所有组分单质的硬度
C.“盐水洒之”的目的是降低铁的腐蚀速率 D.制备铁华粉的过程主要涉及复分解反应
2.下列有关金属的防护说法不正确的是
A.牺牲阳极法通常是在被保护的钢铁设备上安装若干镁合金或者锌块
B.外加电流法是使被保护的钢铁设备被迫成为阴极而受到保护
C.把铬、镍等加入普通钢中可制成不锈钢
D.以铁和锌作电极,酸化的食盐水作电解质溶液,构成原电池装置,一段时间后,取铁极附近的溶液加入铁氰化钾溶液,可观察到蓝色沉淀
3.下列措施不能有效防止钢铁锈蚀的是
A.在钢铁表面喷涂油漆 B.铁与铬、镍制成不锈钢
C.钢制水闸门与电源的正极相连 D.在轮船的船壳水线以下焊上锌块
4.2022年6月17日,经中央军委批准,首艘自主设计建造的弹射型航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”, 舷号“18” ,为我国第三艘航空母舰。下列说法正确的是
A.为屏蔽自身不被定位,福建舰的舰体采用的是高强度耐腐蚀低磁钢,其熔点高于纯铁
B.雷达系统相控阵化是福建舰的一大特色,所用碳化硅材料属于新型有机物
C.下水前,福建舰在舰体表面刷漆涂上中国海军灰白色涂装,目的之一是防止金属腐蚀
D.当前,各国常规动力航空母舰的燃料都是重油,为混合物,主要成分属于酯类
5.根据下列装置和物质,能达到相应实验目的的是
A.验证的水解程度比大 B.检验浓硫酸的吸水性 C.验证铁的析氢腐蚀 D.测定溶液浓度
A.A B.B C.C D.D
6.下列实验操作或做法不能达到目的的是
选项 操作或做法 目的
A 将丙酮加入到适量碘水中,振荡,静置 萃取碘水中的
B 向盐碱地(含有较多、)中施加适量石膏 降低土壤的碱性
C 将两支盛有溶液的试管分别置于热水和冷水中 探究温度对化学平衡的影响
D 在薄钢板表面镀上一层锌 在金属表面覆盖保护层保护金属不被腐蚀
A.A B.B C.C D.D
7.根据所学习的电化学知识,下列说法正确的是
A.酸雨后钢铁易发生析氢腐蚀、铁锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀
B.铁表面的镀锌层破损后,就完全失去了对铁的保护作用
C.水库的钢闸门与电源正极连接可实现电化学保护
D.智能手机常用的锂离子电池属于一次电池
8.下列说法与电化学腐蚀无关的是
A.钢铁制品生锈后用盐酸处理 B.用食盐腌制的食品不能长期存放在铝制品中
C.铜、铝电线一般不连接起来作导线 D.菜刀使用后需洗净擦干
9.下列方程式不能合理解释实验现象或事实的是
A.湿润的淀粉KI试纸遇变蓝:
B.电解溶液制取镁单质:
C.钢铁发生吸氧腐蚀,正极反应:
D.用除去输水管道中的:
10.科学家发明了一种Al-PbO2电池,电解质溶液分别为K2SO4溶液、H2SO4溶液、KOH溶液,通过x膜和y膜两种离子交换膜将电解质溶液隔开,形成M、R、N三个电解质溶液区域,结构示意图如图所示。下列说法正确的是
A.K+通过x膜移向M区
B.R区的电解质溶液浓度逐渐减小
C.x膜和y膜均为阳离子交换膜
D.M区消耗1.8gAl时,N区电解质溶液质量减少16.0g
11.下列实验装置(部分夹持装置已省略)及现象均正确的是
A.铁极逐渐溶解,石墨极附近有白色沉淀生成 B.右侧导管口有气泡产生
C.大理石溶解,持续有大量气泡产生 D.烧瓶内液体中有大量气泡,品红溶液逐渐褪色
A.A B.B C.C D.D
12.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是
A.2H2O+O2+4e-=4OH- B.Fe2++2e-=Fe
C.4H++O2+4e-=2H2O D.2H++2e-=H2
13.下列说法正确的是
A.粉末在空气中受热,迅速被氧化成
B.糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
C.可漂白纸浆,不可用于杀菌、消毒
D.镀锌铁皮的镀层破损后,铁皮会加速腐蚀
14.下列有关说法错误的是
A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块以减缓船壳的腐蚀
B.金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率与氧气浓度无关
C.可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护钢管不受腐蚀
D.镀锌的铁比镀锡的铁耐用
15.用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测定具支锥形瓶中压强(p)随时间变化关系的曲线如图2所示,下列说法错误的是
A.pH=2.0时,压强增大是因为生成H2
B.pH=4.0时,不发生析氢腐蚀,只发生吸氧腐蚀
C.pH=6.0时,正极主要发生电极反应式为
D.整个过程中,负极电极反应式为
二、填空题
16.I.装置如图所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷。请回答:
(1)B极是电源的_________极,C极的电极反应式为_________,甲中溶液的pH_________(填“变大“变小”或“不变”)。一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐_________(填“变深”或“变浅”)。
(2)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是_________(填“铜”或“银”)。常温下,当乙中溶液的OH-浓度为0.1mol/L(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为_________g。
(3)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为_________。
(4)若工作一段时间后停止通电,此时,甲中C、D两极上都产生2.24L气体(标准状况),欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入_________(填序号)。
A.CuO B.Cu2(OH)2CO3 C.Cu(OH)2 D.CuCO3
(5)若将C电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生的总反应的离子方程式为_________。
II.以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后,在铁电极附近生成紫红色的FeO,若pH过高,铁电极区会产生红褐色物质。
(6)电解时阳极的电极反应式为_________,离子交换膜(b)为_________,(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
17.乙醇是一种比较理想的可用于燃料电池的有机物。乙醇来源丰富,可以通过含糖有机物的发酵进行大规模的生产。下图是以乙醇燃料电池为电源,电解含NO的废气制备HNO3示意图(c、d均为石墨电极)。
(1)请写出甲池中a极上的电极反应式:___________。
(2)导线中电子转移的方向为___________→___________、___________ →___________ (用a、b、c、d表示)。___________
(3)请写出乙池中c极上的电极反应式:___________。
(4)假设电解前,乙池两侧溶液体积均为100ml,左侧溶液中c (HNO3)为0.1 mol/L。电解结束后,左侧溶液中c (HNO3)变为0.3 mol/L,则处理NO的体积为___________(标准状况);若忽略溶液体积变化,乙池右侧溶液的pH与电解前相比___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.Ⅰ.依据氧化还原反应2Fe3+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:
(1)电解质溶液是____________(填化学式)溶液。
(2)Cu电极上发生的电极反应为_________。
(3)石墨电极上发生反应的类型为__________(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)当有0.05mol电子通过外电路时,两极材料的质量变化相差______g。
Ⅱ.某种氢氧燃料电池是用稀硫酸作电解质溶液,其装置如图。电子从a极____(填“流入”或“流出”),电极b的电极反应式为____。
19.已知铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液呈黄色,可以与Fe2+反应生成带有特征蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2(铁氰化亚铁)沉淀,因而在实验室中常用于鉴别溶液中是否存在Fe2+。
I.某化学兴趣小组查阅资料了解到[Fe(CN)6]3-具有氧化性,可被还原生成[Fe(CN)6]4-。设计了如下实验,探究[Fe(CN)6]3-的相关性质。
(1)实验一:向饱和Na2S溶液中滴加几滴0.1mol·L-1的K3[Fe(CN)6]溶液,溶液出现黄色浑浊,发生反应的离子方程式为______。
(2)实验二:向滴有淀粉的饱和KI溶液中滴加几滴0.1mol·L-1的K3[Fe(CN)6]溶液,可以观察到的现象为______。
II.小组同学提出问题:K3[Fe(CN)6]能否将Fe氧化成Fe2+?设计并实施实验:
序号 实验方案 实验现象
实验三 取少量0.1mol·L-1的K3[Fe(CN)6]溶液于试管中,加入适量铁屑 无明显现象
实验四 向实验三的试管中加入少量NaCl固体 溶液中出现蓝色浑浊
(3)指导老师指出实验中需要用煮沸后再冷却至室温的蒸馏水配制的K3[Fe(CN)6]溶液,并且往试管中的溶液上加入少量煤油,其目的为___________。
(4)①根据实验现象得出结论:___________。
②反思现象:乙同学认为实验三和实验四现象不同的原因是铁屑表面有一层金属氧化膜,阻止了反应进行,加入NaCl的作用为______。
③深度探究:为证明不同现象是由Cl-而不是Na+造成的,可向实验三的试管中加入少量___________(填化学式),观察是否出现蓝色沉淀。
(5)拓展实验:按如图所示装置及试剂组装仪器,观察到电流表指针发生偏转,Fe电极表面的电极方程式为___________。请设计实验方案探究该装置是否能有效防止Fe发生腐蚀:___________。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.铁华粉的主要成分是醋酸亚铁,属于电解质,A正确;
B.合金的硬度一般比成分金属大,钢的硬度大于铁单质,B错误;
C.洒盐水可形成原电池装置,加快铁的腐蚀速率,C错误;
D.制备铁华粉的过程主要涉及醋酸与铁的氧化还原反应(或置换反应),D错误;
故答案选A。
2.D
解析:A.镁、铝比铁活泼,构成原电池时镁铝为负极,钢铁为正极,钢铁被保护,这种方法称为牺牲阳极法,故A说法正确;
B.根据电解原理,金属作阴极,金属不参与反应,金属受到保护,这种方法为外加电流法,故B说法正确;
C.把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品,故C说法正确;
D.锌比铁活泼,锌作负极,铁作正极,铁不参与反应,加入铁氰化钾溶液,不产生蓝色沉淀,故D说法错误;
答案为D。
3.C
解析:A.在钢铁表面刷油漆可以隔绝氧气和水,可以防止钢铁生锈,A正确;
B.在铁中加入铬、镍制成不锈钢,制成合金,改变了金属的内部结构,抗腐蚀性增强,可防止铁生锈,,B正确;
C.钢制水闸门与电源的正极相连,钢制水闸门作阳极,腐蚀加剧,C错误;
D.在轮船的船壳水线以下焊上锌块,锌作负极,轮船被保护,D正确;
故选C。
4.C
解析:A.低磁钢属于合金,合金的硬度比各成分大,熔点比各成分低,故A错误;
B.碳化硅材料属于新型无机物,故B错误;
C.舰体表面刷漆,目的之一是防止金属腐蚀,故C正确;
D.重油为混合物,主要成分属于烃类,故D错误;
故答案选C。
5.B
解析:A.碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度不同,两者饱和溶液的浓度不相等,因此不能通过pH值确定水解程度大小,故A错误;
B.浓硫酸滴到蓝色五水硫酸铜晶体上,晶体变白色无水硫酸铜粉末,可检验浓硫酸的吸水性,故B正确;
C.析氢腐蚀是在酸性较强条件下发生,食盐水为中性溶液,发生的是吸氧腐蚀,故C错误;
D.溴水滴入后氯化亚铁即被氧化为三价铁,溶液始终呈血红色,因此无法判断反应终点,故D错误;
故选:B。
6.A
解析:A.丙酮可溶于水,不能萃取碘水中的单质碘,不能达到实验目的,故A符合题意;
B.盐碱地中与石膏反应生成更难溶的碳酸钙,可降低土壤的碱性,能达到实验目的,故B不符合题意;
C.同浓度氯化铜溶液分别置于热水和冷水中,探究温度对水解反应平衡的影响,能达到实验目的,故C不符合题意;
D.在薄钢板表面镀上一层锌,属于在金属表面覆盖保护层保护金属不被腐蚀的方法,能达到实验目的,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
7.A
解析:A.酸雨后钢铁所处环境酸性较强,发生析氢腐蚀,盐液显中心,铁锅发生吸氧腐蚀,A正确;
B.锌比铁活泼,镀层破损后形成原电池,Zn为负极,Fe被保护起来,B错误;
C.与电源正极相连后,钢闸门上发生氧化反应,加速腐蚀,钢闸门应与电源负极相连,C错误;
D.锂离子电池可以充电,为二次电池,D错误;
综上所述答案为A。
8.A
解析:A.钢铁制品生锈后用盐酸处理,铁锈溶解发生的是复分解反应,与电化学腐蚀无关,故A正确;
B.铝制品不能长时间存放食盐腌制的食品,因为氯离子对氧化膜有破坏作用,若氧化膜被破坏,则由于铝制品不纯,铝与其中的杂质、氯化钠溶液形成原电池,铝失去电子,被氧化,发生吸氧腐蚀,故B错误;
C.铜、铝电线连接易形成原电池,铝做负极被腐蚀,与电化学腐蚀有关,故C错误;
D.菜刀主要为金属和碳的合金,干燥的时候缺少电解液,不会有电化学腐蚀,但使用后食物中的盐分溶解在水中形成电解质溶液,附着在刀上,碳相当于电源的正极,金属相当于电源的负极,就形成了原电池,快速的将刀腐蚀,所以一定要洗净擦干,故D错误;
故答案选A。
9.B
解析:A.湿润的淀粉KI试纸遇变蓝,氯气将碘离子氧化为单质碘即,能合理解释实验现象,故A不符合题意;
B.是电解熔融制取镁单质,而不是电解氯化镁溶液,不能合理解释实验现象,故B符合题意;
C.钢铁发生吸氧腐蚀,正极氧气得到电子变为氢氧根,电极反应式为:,能合理解释实验现象,故C不符合题意;
D.用除去输水管道中的,利用亚硫酸钠的还原性:,能合理解释实验现象,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
10.D
【分析】由物质转化关系可知,Al作负极,电极反应式为,PbO2作正极,电解反应式为,M区的电解质溶液为KOH溶液,据此作答。
解析:A. 根据分析,K+由x膜向R区移动,故x膜为阳离子交换膜,A错误;
B.M区的电解质溶液为KOH溶液,由题图知N区的电解质溶液为H2SO4溶液,则R区的电解质溶液为K2SO4溶液,由N区通过y膜移向R区,再结合由M区迁移过来的K+,使R区K2SO4溶液浓度增大,B错误;
C.根据B的分析,y膜为阴离子交换膜,C错误;
D.M区消耗时,转移电子,则N区消耗、,同时有移向R区,相当于减少,同时生成,则R区的电解质溶液实际减少的质量为,D正确;
故选D。
11.D
解析:A.该电解池装置中,石墨电极为阳极,铁电极为阴极,铁电极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,铁电极不会溶解,石墨电极处也不会有白色沉淀生成,A错误;
B.食盐水浸泡过的铁钉发生吸氧腐蚀,消耗试管内的氧气导致试管内压强减小,右侧导管内液面上升,不会有气泡产生,B错误;
C.稀硫酸与CaCO3反应生成硫酸钙微溶,会覆盖在大理石表面阻止稀硫酸与内部的CaCO3反应,故不会持续有大量气泡产生,C错误;
D.浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,烧瓶内有大量气泡,二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,故品红溶液逐渐褪色,D正确;
故答案选D。
12.A
解析:钢铁在空气中发生吸氧腐蚀,铁易失电子发生氧化反应而作负极,负极上电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,碳作正极,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-,故A正确,
故选:A。
13.A
解析:A.与氧气生成,故A正确;
B.糖类中的单糖不属于天然有机高分子化合物,故B错误;
C.二氧化硫具有漂白性,可漂白纸浆,葡萄酒的酿制过程中添加二氧化硫可杀菌,故C错误;
D.由于金属性锌强于铁,因此镀锌铁皮的镀层破损后,构成的原电池中铁是正极,铁皮不会被腐蚀,故D错误;
故选A。
14.B
解析:A.因为锌比铁活泼,因此在船壳中加入一定的量的锌块,构成原电池,锌块作负极,保护船体不被腐蚀,这种方法叫牺牲阳极法,故A说法正确;
B.金属发生吸氧腐蚀,与氧气浓度有关,氧气浓度越大,腐蚀速率越快,故B说法错误;
C.与外加直流电源的负极相连,则构成电解池,根据电解原理,钢管作阴极,可以得到保护,减少腐蚀,这种方法叫做外加电流法,故C说法正确;
D.金属性Zn>Fe>Sn,镀锌铁,铁作正极,锌作负极,减少铁的损失,而镀锡铁,铁作负极,锡作正极,因此镀锌铁更耐用,故D说法正确;
答案为C。
15.B
解析:A.铁的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀和析氢腐蚀,pH=2.0时,压强增大说明气体量增多,是因为发生析氢腐蚀生成H2,A项正确;
B.pH=4.0时,压强变化不大,说明既发生析氢腐蚀,又发生吸氧腐蚀,使得气体的量变化不大,B项错误;
C.pH=6.0时,压强变小,主要发生吸氧腐蚀,正极主要发生O2的还原反应,电极反应式为,C项正确;
D.整个过程中,铁作负极,发生氧化反应,所以负极电极反应式为,D项正确;
故选B。
二、填空题
16.(1) 负 变小 变浅
(2) 铜 5.4
(3)1:2:2:2
(4)C
(5)
(6) 阴
【分析】F极附近呈红色,说明F极发生反应2H2O+2e-=H2↑+OH-,发生还原反应,为阴极,则B为电源负极,A为电源正极。
解析:(1)根据分析可知B为电源负极;C与电源正极相连,为阳极,电极反应为2H2O 4e =4H++O2↑;甲池中D极反应为Cu2++2e =Cu,结合阳极反应可知溶液中氢离子浓度会增大,pH变小;氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷,所以胶粒会向阴极移动,即Y电极移动,所以X电极附近颜色逐渐变浅;
(2)电镀时,镀层金属在阳极,镀件在阴极,H与电源负极相连,为阴极,所以应该是铜;乙中总反应为2H2O+2Cl H2↑+Cl2↑+2OH ,当n(OH )=0.1mol/L×0.5L=0.05mol时,生成0.025mol氯气,转移0.05mol电子,根据反应Ag++e-=Ag可知,析出0.05mol银,质量为0.05mol×108g/mol=5.4g;
(3)C电极反应为2H2O 4e =4H++O2↑,D电极反应为Cu2++2e =Cu,E电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,F电极反应为2H2O+2e-=H2↑+OH-,根据电子守恒可知,对应单质的物质的量之比为1:2:2:2;
(4)甲中C、D两极上都产生2.24L气体,即C电极产生2.24LO2,即0.1mol氧气,电解过程中C电极反应不变,所以转移0.4mol电子,D电极生成0.1molH2,转移0.2mol电子,所以发生反应Cu2++2e =Cu时也转移0.2mol电子,生成0.1mol铜,综上所述从溶液出来了0.1molO2、0.1molH2和0.1molCu,刚好为0.1molCu(OH)2,故选C;
(5)C为阳极,若换成铁则电极反应为Fe-2e-=Fe2+,阴极反应不变,则总反应为Fe+Cu2+ Cu+Fe2+;
(6)据图可知阳极为Fe,根据题意可知被氧化为FeO,根据电子守恒、元素守恒可得电极反应为Fe 6e +8OH =FeO+4H2O;根据电极反应可知,制备过程中需要消耗氢氧根,则需要Ⅱ室中的氢氧根可以迁移至Ⅲ室,所以离子交换膜(b)为阴离子交换膜。
17.(1)CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
(2)a → d、c →b
(3)NO-3e-+2H2O = NO+4H+
(4) 448mL 不变
解析:(1)a极进入甲醇,甲醇失电子为负极,发生氧化反应,a极上的电极反应式:CH3CH2OH+3H2O-2e-=2CO2↑+12H+。
(2)电子由负极经过导线流向正极,a为负极,b为正极,导线中电子转移的方向为a → d、c →b。
(3)乙池中c极与正极相连则为阳极,阳极NO失电子发生氧化反应,根据题意可知生成硝酸根,电极反应式:NO-3e-+2H2O = NO+4H+。
(4)乙池两侧溶液体积均为100ml,左侧溶液中c(HNO3)为0.1 mol/L。电解结束后,左侧溶液中c(HNO3)变为0.3 mol/L,反应后NO增加了(0.3 mol/L-0.1 mol/L)×0.1L=0.02mol,根据N原子守恒可知,处理NO的物质的量为0.02mol,体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL。生成的氢离子会通过质子交换膜向右侧移动,所以乙池右侧溶液的pH与电解前相比不变。
18. Fe2(SO4)3(或FeCl3) Cu-2e-=Cu2+ 还原 1.6 流出 O2+4H++4e-=2H2O
【分析】Ⅰ.根据反应总式,石墨作正极,铁离子得电子生成亚铁离子,Cu电极作负极,失电子生成铜离子;
Ⅱ.氢氧燃料电池(电解质溶液显酸性),氢气得电子生成氢离子,氧气得电子与氢离子反应生成水。
解析:Ⅰ.(1)根据总反应式,可判断电解质溶液中含有3价铁离子,则电解质溶液为硫酸铁或氯化铁溶液;
(2)放电时,Cu电极失电子生成铜离子,则电极反应式为Cu-2e-=Cu2+;
(3)石墨电极上铁离子得电子生成亚铁离子,发生还原反应;
(4) 当有0.05mol电子通过外电路时,则有0.025mol的Cu变为Cu2+,而石墨电极质量不变,则两极材料的质量变化相差1.6g;
Ⅱ.氢氧燃料电池中,氢气失电子,作负极,则电子由a极流向b极;b极氧气得电子,与电解质溶液中的氢离子反应生成水,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。
19.(1)2[Fe(CN)6]3- +S2- =2[Fe(CN)6]4-+S↓
(2)溶液变为蓝色
(3)排除溶液中的O2并隔绝空气
(4) K3[Fe(CN)6]可以将Fe氧化成Fe2+ 破坏铁屑表面的氧化膜 Na2SO4(合理即可)
(5) 2H2O+O2+ 4e- =4OH- 取铁电极附近少量溶液到试管,滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,观察是否出现蓝色沉淀
解析:(1)已知,[Fe(CN)6]3-具有氧化性,可被还原生成[Fe(CN)6]4-;硫离子具有氧化性,向饱和Na2S溶液中滴加几滴0.1 mol /L的K3[Fe(CN)6]溶液,溶液出现黄色浑浊,说明有S单质生成,发生反应的离子方程式为2[Fe(CN)6]3- +S2- =2[Fe(CN)6]4-+S↓。
(2)向滴有淀粉的饱和KI溶液中滴加几滴0.1 mol /L的K3[Fe(CN)6]溶液,I-被氧化为I2,可以观察到的现象为溶液变为蓝色。
(3)氧气具有氧化性,会干扰实验;蒸馏水煮沸排出水中溶解的O2,在试管中的溶液上加入少量煤油,防止空气中的O2溶解到溶液中。
(4)①已知,铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液呈黄色,可以与Fe2+反应生成带有特征蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2(铁氰化亚铁)沉淀,因而在实验室中常用于鉴别溶液中是否存在Fe2+。
实验中溶液出现蓝色浑浊,说明生成亚铁离子,根据实验现象得出结论:K3[Fe(CN)6]可以将Fe氧化成Fe2+。
②实验三无明显现象,实验四加入氯化钠有现象;铁屑表面有一层金属氧化膜阻止了反应进行,加入NaCl的作用为破坏金属表面的氧化膜,使反应可以顺利进行。
③若证明不同现象是由Cl-而不是Na+造成的,则需要做对比实验,可向实验三的试管中加入少量钠盐,且其阴离子不能参与反应,可选用Na2SO4,观察是否出现蓝色沉淀。
(5)在中性溶液中发生吸氧腐蚀,观察到电流表指针发生偏转,Fe电极表面的电极方程式为2H2O+O2+ 4e- =4OH- ;
铁腐蚀生成亚铁离子,是否能有效防止Fe发生腐蚀的实验方案探究可以检验是否存在亚铁离子,方案可以为:取铁电极附近少量溶液到试管,滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,观察是否出现蓝色沉淀