Question

（10＋6分）有一研究性學(xué)習(xí)小組在探究有關(guān)鋼鐵的腐蝕情況，他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)水槽中盛裝1000 mL水，加入一定量的NaCl固體溶解后通入SO₂ 氣體至溶液pH值約為4左右，另取一支試管（帶刻度，規(guī)格50mL），一條約5cm 的細(xì)鐵絲，將鐵絲放入試管中，加入 約  10mL前面配好的溶液，迅速用拇指扣住試管口倒扣于水槽中，用鐵架臺(tái)將試管固定，如右下圖。過一會(huì)兒：

（1）觀察到試管中的液面逐漸下降，這說明

在該條件下，鐵絲發(fā)生了              腐蝕，

正極材料是       電極反應(yīng)是                  

（2）再過一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)液面停止下降，并且開始逐漸

上升，露在液面上的鐵絲表面由原來的銀白色變棕褐色，這說明在該條件下，鐵絲發(fā)生了

           腐蝕，正極的電極反應(yīng)為                                   

①總反應(yīng)為：                                    ；① 反應(yīng)的產(chǎn)物極易被進(jìn)一步氧化，生成紅褐色物質(zhì)，② 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                                   若鐵銹的組成為：Fe₂O₃·xH₂O ，試寫出由②反應(yīng)的產(chǎn)物在通常條件下生成鐵銹的反應(yīng)方程式：

③                                                                   

附加題（6分）（3）已知原來鐵絲質(zhì)量為2 g，發(fā)生（1）情況時(shí)，依液面下降的高度折為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是5.6mL，則此時(shí)，鐵絲的質(zhì)量變?yōu)?u>         g ，隨后液面開始上升，即發(fā)生（2）的變化，依最終液面上升的高度折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積比最開始剛倒扣于水槽中試管中溶液的體積多了1.12mL，通過計(jì)算，（2）的過程共消耗氧氣        mL，若x值為2，那么鐵絲的質(zhì)量應(yīng)為           g（以上計(jì)算有效數(shù)字保留至小數(shù)點(diǎn)后三位）

 

Answer 1

（1）析氫，C或炭  2H^＋＋2e^― → H₂↑                        

（2） 吸氧    O₂ ＋ 4e^― ＋ 2H₂O → 4OH^―

   ①  2Fe ＋ O₂ ＋ 2H₂O ＝ 2Fe(OH)₂                （ 每空1分共6分）

   ② 4Fe(OH)₂ ＋O₂ ＋ 2H₂O ＝4Fe(OH)₃           ( 2分)

   ③ 2Fe(OH)₃ ＝Fe₂O₃·xH₂O ＋（3－x）H₂O          ( 2分)

附加題(每空2分,共6分)

（3）1.986 鐵被溶解的物質(zhì)的量即為氫氣的物質(zhì)的量，0.00025mol 即0.014g ，2－0.014＝1.986

6.72  被吸收氧氣的體積應(yīng)為  5.6＋1.12＝6.72 mL

 2.003  1.986＋ 增加了氧的質(zhì)量（0.0003×32）＋增加水的質(zhì)量（0.0004×18）＝2.0028  

解析:略