Question

（2013?武昌區(qū)模擬）全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵量非常驚人，在潮濕空氣中發(fā)生吸氧腐蝕是鋼鐵腐蝕的主要原因．
（1）在潮濕空氣中，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為

Fe-2e^-=Fe²⁺

．
（2）已知草酸（H₂C₂O₄）分解的化學(xué)方程式為：H₂C₂O₄

濃硫酸

加熱

CO↑+CO₂↑+H₂O，下列裝置中，可用作草酸分解制取氣體的是

d

（填答案編號(hào)）．

（3）某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)定鐵銹樣品的組成（假定鐵銹中只有Fe₂O₃?nH₂O和Fe兩種成份），利用草酸分解產(chǎn)生的CO和鐵銹反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示．

①為得到干燥、純凈的CO氣體，洗氣瓶A、B中盛放的液態(tài)試劑依次可能是

c

、

a

（填答案編號(hào)）．
a．濃硫酸     b．澄清的石灰水     c．氫氧化鈉溶液    d．無水氯化鈣
②在點(diǎn)燃C處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是：（a）檢查裝置氣密性；（b）

通入混合氣體一段時(shí)間，排除體系中的空氣，防止加熱時(shí)CO發(fā)生爆炸

．
③E裝置的作用是

防止空氣中的CO₂和H₂O進(jìn)入體系，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果

，上述裝置最后尾氣處理的方法是

點(diǎn)燃

．
④準(zhǔn)確稱量樣品的質(zhì)量10.00g置于硬質(zhì)玻璃管中，充分反應(yīng)后冷卻、稱量（假設(shè)每步均完全反應(yīng)），硬質(zhì)玻璃管中剩余固體質(zhì)量為8.32g，D中濃硫酸增重0.72g，則n=

2

．
⑤在本實(shí)驗(yàn)中，下列情況會(huì)使測(cè)定結(jié)果n偏大的是

a

（填答案編號(hào)）．
a．缺少裝置B  　 b．缺少裝置E 　  c．反應(yīng)后的固體中有少量Fe₂O₃?nH₂O．

Answer 1

分析：（1）鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極是鐵失電子生成亞鐵離子；
（2）依據(jù)反應(yīng)原理和反應(yīng)物狀態(tài)，反應(yīng)條件選擇裝置進(jìn)行制備反應(yīng)，草酸分解需要加入濃硫酸做催化劑分析判斷；
（3）①依據(jù)反應(yīng)生成產(chǎn)物和實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽涓稍�、純凈的CO氣體分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募岸�氧化碳的性質(zhì)分析；
②根據(jù)空氣的成分及實(shí)驗(yàn)要求分析；
③E裝置防止空氣中 的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；一氧化碳的處理方法是在最后點(diǎn)燃除去；
④結(jié)合方程式，根據(jù)固體減少的質(zhì)量與濃硫酸增重的質(zhì)量列關(guān)系式計(jì)算n值；
⑤根據(jù)各裝置的作用是否對(duì)測(cè)定結(jié)果n有影響分析判斷．

解答：解：（1）鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極是鐵失電子生成亞鐵離子，電極反應(yīng)為：Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）該反應(yīng)的反應(yīng)物是液體，反應(yīng)條件是加熱，應(yīng)選擇固液反應(yīng)且需要加熱的裝置，所以選d，故答案為：d；
（3）①為得到干燥、純凈的CO氣，應(yīng)先除去混合氣體中的二氧化碳，用氫氧化鈉吸收即可；混合氣體通入氫氧化鈉溶液時(shí)會(huì)帶走水蒸氣，為除去水蒸氣，選用濃硫酸洗氣，故答案為：c；a；
②為防止空氣對(duì)反應(yīng)的影響，應(yīng)先除去各裝置中的空氣，所以要通入混合氣體一段時(shí)間，
故答案為：通入混合氣體一段時(shí)間，排除體系中的空氣，防止加熱時(shí)CO發(fā)生爆炸；
③E裝置防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；一氧化碳的處理方法是在最后點(diǎn)燃除去，
故答案為：防止空氣中的CO₂和H₂O進(jìn)入體系，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，點(diǎn)燃；
④由題意知，固體質(zhì)量減少的量為水和氧的量，濃硫酸吸收的量為水，反應(yīng)方程式為：
Fe₂O₃．nH₂O+3CO=Fe+3CO₂+nH₂O 質(zhì)量減少的量為
                       18ng （18n+48）g
                      0.72g 10.00g-8.32g
所以0.72g×（18n+48）g=18ng×（ 10.00g-8.32g）
解得n=2，故答案為：2；
⑤a、缺少洗氣瓶B會(huì)導(dǎo)致裝置E增重的質(zhì)量偏大，所以測(cè)定結(jié)果n偏大，故a正確；
b、堿石灰吸收的是反應(yīng)后的二氧化碳，與所測(cè)量值無關(guān)，所以無影響，故b錯(cuò)誤；
c、反應(yīng)后固體是鐵和少量Fe₂O₃?nH₂O，固體減少的質(zhì)量偏小，導(dǎo)致所測(cè)n值偏小，故c錯(cuò)誤；
故答案為：a．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和性質(zhì)分析判斷，組成的計(jì)算應(yīng)用，注意根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇反應(yīng)裝置，題目難度中等．