时间:2021-02-18 06:22:38
1、实验题 如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学常温下做了如下探究实验
回答以下问题：
(1)上述实验中发生了吸氧腐蚀的是________（填实验序号），负极反应是________________；发生的腐蚀是析氢腐蚀的是_______（填实验序号），正极反应是____________________。
(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素有________________________。
(3)为防止铁的锈蚀，地下埋的水管采用外接电源阴极保护法，则接电源负极的应是_______；请列举工业上普遍采用的其他方法有____________、___________（答两种方法）。
参考答案：(1)3、4、5、6；Fe-2e-=Fe2+；7；2H++2e-=H2↑
(2)温度、氧气浓度、电解质溶液等
(3)水管；覆盖保护层法；牺牲阳极的阴极保护法
本题解析：
本题难度：一般
2、实验题 （14分）某研究小组对铁生锈进行研究：
（1）经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：上图中的铁钉最容易生锈的是?（填字母），铁锈的主要成分是?
（2）根据实验条件判断，在铁钉的锈蚀过程中，正极的电极反应为?
（3）铁生锈的外部条件是??；在此条件下，铁钉发生吸氧腐蚀转化为Fe（OH）2的电池反应方程式为?
（4）若为了防止铁钉生锈，该小组同学想在铁钉表面镀上一层金属，该金属最好是?
A. 锡? B. 铜? C. 锌?
（5）钢铁容易腐蚀，工业生产中常需对钢铁进行“发蓝”处理，以有效避免或减缓钢铁的腐蚀。所谓“发蓝”，就是在钢铁零件等进行氧化处理，使其表面形成一层致密的蓝黑色氧化膜。发蓝处理过程可表示如下：
①步骤Ⅲ用除锈液（15%的硫酸溶液）浸泡铁件的目的在于除去铁表面的铁锈，该步反应的离子方程式为___________________________________。
②为检验经过步骤Ⅳ处理的铁件是否合格，常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液，如果成品不合格（即铁件表面有微小松孔，未形成致密的氧化膜），一段时间将观察到的现象为__________________________。
③除锈后的铁件在发蓝液（NaNO2、NaNO3及NaOH组成的混合液）中浸泡（步骤IV），发生了复杂的化学反应：
反应一：____Fe ＋____NaNO2 ＋___NaOH —____Na2FeO2 ＋____H2O ＋___NH3↑
反应二：8Fe＋3NaNO3 ＋ 5NaOH ＋ 2H2O ＝ 4Na2Fe2O4 ＋ 3 NH3↑
反应三：Na2FeO2 ＋ Na2Fe2O4 ＋ 2H2O ＝ Fe3O4 ＋ 4NaOH
配平“反应一”的化学方程式（将系数直接填在横线上）。若要循环使用发蓝液，从理论角度分析，需要往使用过的发蓝液中_________
A. 只需加入NaNO2? B. 只需加入NaNO2和NaNO3
C. 需要加入NaNO2、NaNO3和NaOH? D. 不需加入任何物质而直接使用
参考答案：（14分）（1）A，? Fe2O3（或 Fe2O3· xH2O）
（2）O2＋2 H2O＋4e－＝ 4 OH－
（3）潮湿的空气（或氧气与水）；? 2Fe ＋O2 ＋2 H2O＝2 Fe(OH)2
（4）C?（5）① Fe2O3＋6 H＋＝2 Fe3＋＋3 H2O
②铁制品表面有红色固体析出③ 3、1、5、3、1、1；B
本题解析：（1）B、C都不能隔绝空气，防止铁发生电化学腐蚀，而A不能，所以最容易倍腐蚀的是A。铁锈的主要成分是Fe2O3（或 Fe2O3· xH2O）。
（2）在铁的电化学腐蚀中，铁作负极，由于溶液的酸性很弱，所以正极是氧气得到电子，即反应式为O2＋2 H2O＋4e－＝ 4 OH－。
（3）铁要腐蚀电化学腐蚀，则必须处在潮湿的空气（或氧气与水），反应的总反应式是2Fe ＋O2 ＋2 H2O＝2 Fe(OH)2.
(4)由于镀层一旦败损之后容易腐蚀电化学腐蚀，所以作镀金属性比铁强的金属，所以答案选C。
（5）①铁锈的主要成分是氧化铁，和稀硫酸反应的方程式为Fe2O3＋6 H＋＝2 Fe3＋＋3 H2O。
②因为铁的活泼性强于铜，铁能和硫酸铜反应置换出铜，所以铁制品表面有红色固体析出。
③在反应中铁失去电子作还原剂，化合价从0价升高到＋2价。氧化剂是亚硝酸钠，氮元素的化合价从＋3价降低到－3价，变化6个单位，即氧化剂和还原剂的物质的量之比是1︰3的，所以方程式为3Fe ＋NaNO2 ＋5NaOH＝3Na2FeO2 ＋H2O ＋NH3↑。将3个反应合并即得到12Fe＋NaNO3＋4NaNO2＋10H2O=4Fe3O4＋5NH3↑＋5NaOH，这说明反应中消耗的是硝酸钠和亚硝酸钠，所以需要补充二者，答案选B。
本题难度：一般
3、实验题 下图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图。其中A为具支试管改制成的反应容器，在其下端开了一小孔，塞好石棉绒，再加入铁屑粉少量。 
填写下列空白
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式)： __________________________、_____________________。
（2）试管C中苯的作用是____________；反应开始后，观察D和E试管，看到的现象为：_____________________、______________________。
（3）反应2min至3min后，在B中的NaOH溶液可观察到的现象是 _____________________________。
（4）在上述整套装置中，具有防倒吸的仪器有________(填字母)。
（5）改进后的实验除①步骤简单，操作方便，成功率高；②各步现象明显；③对产品便于观察这3个优点外，还有一个优点是 _____________________________________________
参考答案：（1）2Fe+3Br2==2FeBr3；
（2）除去HBr中混有的溴蒸气；D中：石蕊试液变红，并在导管口有白雾产生；E中：出现浅黄色沉淀，在导管口有白雾产生
（3）在溶液底部有无色油状液体出现
（4）DEF
（5）尾气吸收处理完全，防止污染空气
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 某校化学兴趣小组为探究铜的常见化合物性质，提出了如下问题进行探究．请你协助该小组的同学完成下列探究活动．
提出问题①CuO能否被NH3还原？②如何安全的进行“钠投入CuSO4?溶液反应”的实验？
资料卡片Cu2O是红色粉末．Cu+在酸性溶液中能发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu．
实验方案（1）为解决问题①，设计的实验装置如下（夹持及尾气处理装置未画出）：
实验中观察到黑色CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体．
（2）为解决问题②，该小组做了以下两组实验：
I．分别取40mL2%的CuSO4?溶液三份，各加入质量不同的钠块，实验现象如下：
| 钠块质量 | 实验现象 0.2g 钠块剧烈燃烧，发出爆炸声，少量的钠溅出 0.1g 钠块燃烧，发出爆炸声 0.05g 钠块四处游动，偶有轻微的爆炸声，未见钠块燃烧 |
参考答案：实验结论（1）黑色CuO变为红色物质说明生成物为Cu，无水CuSO4变蓝色说明生成水，同时生成一种无污染的气体，应为氮气，则反应的化学方程式为2NH3+3CuO?△?.?N2+3Cu+3H2O，
故答案为：2NH3+3CuO?△?.?N2+3Cu+3H2O；
（2）由加入Na的质量看出，当加入0.05gNa时，反应最为缓和，也最安全，故答案为：0.05；
问题讨论：（1）Cu2O也为红色固体，与稀硫酸反应，但铜和稀硫酸不反应，所以可取少量样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之，则没有，
故答案为：是；取少量样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之，则没有；
（2）可用以下几种猜想和检验方案：
猜想1：硫酸铜溶液浓度大，生成氢氧化铜絮状沉淀多，阻止了钠块的游动，使得热量积聚，从而引发爆炸．
检验方案：用不同浓度的硫酸铜溶液加入一定浓度NaOH溶液生成絮状氢氧化铜沉淀后，立即加入0.1g钠块实验，观察现象．
猜想2：硫酸铜溶液浓度越大，溶液酸性越强，反应越剧烈，放出热量来不及扩散，从而引发爆炸．
检验方案：取两份体积相同浓度均为1%的硫酸铜溶液，其中一份滴加几滴稀硫酸，然后各加入0.1g钠块进行实验，观察现象．
猜想3：溶液浓度越大，使得钠块越难移动，热量积聚，从而引发爆炸．
检验方案：用不同浓度的NaCl溶液，再加入0.1g钠块实验，观察现象．
故答案为：硫酸铜溶液浓度大，生成氢氧化铜絮状沉淀多，阻止了钠块的游动，使得热量积聚，从而引发爆炸；用不同浓度的硫酸铜溶液加入一定浓度NaOH溶液生成絮状氢氧化铜沉淀后，立即加入0.1g钠块实验，观察现象（或其它合理答案）．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 有一乡村中学由于条件所限，仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲、乙两个学生找来铝制废牙膏皮，各自设计了一种装置，制取并收集一试管氢气。
（1）哪个学生设计的装置比较合理？?，用较合理的装置制取氢气，要使氢气充满收集氢气的试管，应该采取的措施是?。
（2）实验室还可用?代替稀硫酸与铝反应制取氢气，其反应的离子方程式为?（必须与上述反应原理不相同）。
参考答案：（1）乙?将小试管伸入的试管底部，待小试管中充满气体后，再慢慢将大试管提起（2）NaOH溶液? 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑
本题解析：考虑气体收集时为了不让气体逸出，应将大试管套在上面。
本题难度：一般