Question

某研究小組對(duì)鐵生銹進(jìn)行研究．
（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了A、B、C一組實(shí)驗(yàn)（如圖1），探究鐵生銹的條件．經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間后，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；C中鐵釘不生銹．
①通過上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是

和空氣以及水接觸

；
②鐵釘發(fā)生電化腐蝕的正極電極反應(yīng)式為

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

；
③實(shí)驗(yàn)B所用的水要經(jīng)過

煮沸

處理；植物油的作用是

隔絕空中的氧氣和水蒸氣

；
④實(shí)驗(yàn)C中堿石灰的作用是

吸收空氣中的水蒸氣

．
（2）乙同學(xué)為了達(dá)到同樣目的，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)D（如圖1），發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間后，試管中的液面升高，其原因是

液面上升的原因是鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓

，該實(shí)驗(yàn)

不能

（填“能”或“不能”）說明水對(duì)鐵釘生銹產(chǎn)生影響．
（3）丙同學(xué)為了探究鐵銹（Fe₂O₃?nH₂O）的組成，將甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的鐵銹刮下來(lái)，稱取1.96g這種鐵銹，按如圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．充分反應(yīng)后，稱得B裝置的質(zhì)量增加0.36g，C裝置的質(zhì)量增加1.32g，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推斷鐵銹的化學(xué)式中n值為

2

．

Answer 1

分析：（1）①鐵在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，隔絕空氣或在干燥的空氣中難以形成原電池反應(yīng)；
②鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；
③將水煮沸可以將水中的空氣排出，植物油和水是互不相溶的；
④堿石灰是可以吸水的．
（2）根據(jù)金屬鐵生銹的電化學(xué)原理來(lái)解釋；
（3）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

解答：解：（1）①鐵生銹的外部條件是金屬要和空氣中的水以及氧氣接觸，故答案為：和空氣以及水接觸；
②鐵釘發(fā)生電化腐蝕，負(fù)極上鐵為活潑金屬，易失去電子而被氧化，正極上是氧氣發(fā)生得電子的反應(yīng)O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
③水中溶解有一定的空氣，煮沸可以將空氣排出，植物油和水是互不相溶的，它的作用是隔絕空氣和水蒸氣，故答案為：煮沸；隔絕空氣和水蒸氣；
④堿石灰能吸水，它的作用是吸收空氣中的水蒸氣，故答案為：吸收空氣中的水蒸氣；
（2）鐵生銹會(huì)消耗氧氣，這樣會(huì)使試管內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓，所以液面上升的原因是鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓，不能證明水對(duì)鐵釘生銹產(chǎn)生影響，故答案為：鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓；不能；
（3）由題意知，固體質(zhì)量減少的量為水和氧的量，無(wú)水氯化鈣吸收的量為水，堿石灰吸收的是二氧化碳，反應(yīng)方程式為：
Fe₂O₃?nH₂O+3CO

加熱  .

2Fe+3CO₂ +nH₂O    
 160+18n               3×44  
    1.96g              1.32g 
所以1.96g×3×44=（160+18n）g×1.32g
解得n=2，
故答案為：2．

點(diǎn)評(píng)：本題考查金屬腐蝕的化學(xué)原理，題目難度不大，注意金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的區(qū)別，以及形成電化學(xué)腐蝕的條件．