Question

20．如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液（呈酸性），各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間．
（1）U形管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是U型管內(nèi)紅墨水左高右低，原因是左邊試管發(fā)生吸氧腐蝕，右邊試管發(fā)生析氫腐蝕，左邊試管內(nèi)氣體的氧氣減小，右邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不大．
（2）a中正極反應(yīng)是O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，b中負(fù)極反應(yīng)是Fe-2e^-═Fe²⁺．
（3）a中pH變大（填“變大”或“變小”“不變”，下同），b中pH變大．
（4）試管中殘留氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化：a中減小，b中減小．

Answer 1

分析 生鐵中含有鐵和碳，鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成了原電池，較活潑的金屬鐵作負(fù)極，碳作正極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；左邊試管中是中性溶液，發(fā)生吸氧腐蝕，右邊試管中是酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕，據(jù)此分析解答．

解答 解：生鐵中含有鐵和碳，鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成了原電池，較活潑的金屬鐵作負(fù)極，碳作正極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；左邊試管中是中性溶液，發(fā)生吸氧腐蝕，右邊試管中是酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕．
（1）左邊試管中是中性溶液，發(fā)生吸氧腐蝕，右邊試管中是酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕，所以左邊試管內(nèi)氣體的氧氣減小，右邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不大，導(dǎo)致U型管內(nèi)紅墨水左高右低，
故答案為：U型管內(nèi)紅墨水左高右低；左邊試管發(fā)生吸氧腐蝕，右邊試管發(fā)生析氫腐蝕，左邊試管內(nèi)氣體的氧氣減小，右邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不大；
（2）生鐵中含有鐵和碳，鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成了原電池，較活潑的金屬鐵作負(fù)極，碳作正極，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)Fe-2e^-═Fe²⁺，左邊a試管中是中性溶液，發(fā)生吸氧腐蝕，a中正極反應(yīng)方程式是：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；Fe-2e^-═Fe²⁺；
（3）a試管中是中性溶液，發(fā)生吸氧腐蝕，生成堿，PH值會(huì)變大，b試管中是酸性溶液，發(fā)生析氫腐蝕，氫離子被消耗，PH值會(huì)變大，
故答案為：變大；變大；
（4）空氣中主要是氧氣和氮?dú)�，氮�(dú)獾南鄬?duì)質(zhì)量是28，氧氣的相對(duì)質(zhì)量是32，平均相對(duì)質(zhì)量是29，左邊是氧氣減少，所以平均相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)減少，右邊是氫氣增多，氫氣的相對(duì)質(zhì)量是2，所以平均相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)減少，故答案為：減小；減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù)，明確生鐵發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕的環(huán)境是解本題關(guān)鍵，難度不大．