Question

17．某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如圖甲）．從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化．

編號	實驗目的	碳粉/g	鐵粉/g	醋酸/%
①	為以下實驗做參照	0.5	2.0	90.0
②	探究醋酸濃度的影響	0.5		36.0
③		0.2	2.0	90.0

（1）上表中編號②實驗中鐵粉的質(zhì)量為2.0g；編號③試驗的實驗目的是探究碳粉的質(zhì)量對化學反應速率的影響
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（2）編號①試驗測得容器中壓強隨時間變化如圖乙．t₂時，容器中壓強明顯小于起始壓強，其原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕，此時，碳粉表面發(fā)生了還原（填“氧化”或“還原”）反應，其電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
（3）該小組對圖乙中0～t₁時壓強增大的原因提出了如下假設：
假設一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體
假設二：反應開始時放熱，導致容器溫度升高，壓強增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)對比試驗中保證變量的唯一性，鐵粉質(zhì)量應該相等，均為2.0g，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，編號③試驗的實驗目的是探究碳粉的質(zhì)量對化學反應速率的影響；
（2）根據(jù)析氫腐蝕與吸氧腐蝕的區(qū)別及錐形瓶中壓強的變化判斷鋼鐵的腐蝕類型；根據(jù)鋼鐵的腐蝕類型及原理標出電子轉移的方向；碳粉表明氧氣得到電子生成氫氧根離子，發(fā)生還原反應；
（3）圖2中0-t₁時壓強變大，可能是發(fā)生了析氫腐蝕使氣體體積增大或者反應放熱使溫度升高，壓強增大，錐形瓶中氣體體積增大．

解答 解：（1根據(jù)對比試驗中保證變量的唯一性，鐵粉質(zhì)量應該相等，均為2.0g，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，編號③試驗的實驗目的是探究碳粉的質(zhì)量對化學反應速率的影響，故答案為：2.0g；探究碳粉的質(zhì)量對化學反應速率的影響；
（2）t₂時，容器中壓強明顯小于起始壓強，說明錐形瓶中氣體體積減小，說明發(fā)生了吸氧腐蝕，碳為正極，鐵為負極，碳電極氧氣得到電子發(fā)生還原反應，電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：吸氧；還原；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）圖2中0-t₁時壓強變大的原因可能為：鐵發(fā)生了析氫腐蝕、鐵與醋酸的反應為放熱反應，溫度升高時錐形瓶中壓強增大，所以假設二為：反應放熱使錐形瓶內(nèi)溫度升高，壓強增大，故答案為：反應開始時放熱，導致容器溫度升高，壓強增大．

點評 本題考查了探究鐵的腐蝕原理、原電池工作原理，題目難度中等，注意掌握原電池工作原理，明確鋼鐵的化學腐蝕類型、腐蝕原理及區(qū)別．