Question

（2013?武昌區模擬）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，鋼鐵發生吸氧腐蝕時的負極反應的電極反應式為

Fe-2e^-=Fe²⁺

．
（2）已知草酸（H₂C₂O₄）分解的化學方程式為：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）．

（3）某實驗小組為測定鐵銹樣品的組成（假定鐵銹中只有Fe₂O₃?nH₂O和Fe兩種成份），利用草酸分解產生的CO和鐵銹反應，實驗裝置如下圖所示．

①為得到干燥、純凈的CO氣體，洗氣瓶A、B中盛放的液態試劑依次可能是

c

、

a

（填答案編號）．
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在點燃C處酒精燈之前應進行的操作是：（a）檢查裝置氣密性；（b）

通入混合氣體一段時間，排除體系中的空氣，防止加熱時CO發生爆炸

．
③E裝置的作用是

防止空氣中的CO₂和H₂O進入體系，影響實驗結果

，上述裝置最后尾氣處理的方法是

點燃

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

2

．
⑤在本實驗中，下列情況會使測定結果n偏大的是

a

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

Answer 1

分析：（1）鋼鐵發生吸氧腐蝕，負極是鐵失電子生成亞鐵離子；
（2）依據反應原理和反應物狀態，反應條件選擇裝置進行制備反應，草酸分解需要加入濃硫酸做催化劑分析判斷；
（3）①依據反應生成產物和實驗目的是制備干燥、純凈的CO氣體分析，根據實驗目的及二氧化碳的性質分析；
②根據空氣的成分及實驗要求分析；
③E裝置防止空氣中 的二氧化碳和水蒸氣進入裝置影響實驗結果；一氧化碳的處理方法是在最后點燃除去；
④結合方程式，根據固體減少的質量與濃硫酸增重的質量列關系式計算n值；
⑤根據各裝置的作用是否對測定結果n有影響分析判斷．

解答：解：（1）鋼鐵發生吸氧腐蝕，負極是鐵失電子生成亞鐵離子，電極反應為：Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）該反應的反應物是液體，反應條件是加熱，應選擇固液反應且需要加熱的裝置，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會帶走水蒸氣，為除去水蒸氣，選用濃硫酸洗氣，故答案為：c；a；
②為防止空氣對反應的影響，應先除去各裝置中的空氣，所以要通入混合氣體一段時間，
故答案為：通入混合氣體一段時間，排除體系中的空氣，防止加熱時CO發生爆炸；
③E裝置防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置影響實驗結果；一氧化碳的處理方法是在最后點燃除去，
故答案為：防止空氣中的CO₂和H₂O進入體系，影響實驗結果，點燃；
④由題意知，固體質量減少的量為水和氧的量，濃硫酸吸收的量為水，反應方程式為：
Fe₂O₃．nH₂O+3CO=Fe+3CO₂+nH₂O 質量減少的量為
                       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會導致裝置E增重的質量偏大，所以測定結果n偏大，故a正確；
b、堿石灰吸收的是反應后的二氧化碳，與所測量值無關，所以無影響，故b錯誤；
c、反應后固體是鐵和少量Fe₂O₃?nH₂O，固體減少的質量偏小，導致所測n值偏小，故c錯誤；
故答案為：a．

點評：本題考查了物質性質的探究方法和實驗設計和性質分析判斷，組成的計算應用，注意根據反應物的狀態及反應條件選擇反應裝置，題目難度中等．