Question

【題目】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正極反應式為________________________。

（2）已知草酸分解的化學方程式為：H2C2O4CO↑ + CO2↑ + H2O，下列裝置中，可用作草酸分解制取氣體的是________________。

（3）某實驗小組利用草酸分解產生的CO和鐵銹反應來測定鐵銹樣品的組成（假定鐵銹中只有Fe2O3· nH2O和Fe兩種成份），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_______、________（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）____________。

③E裝置的作用是___________________________________________________________ 。

④準確稱量樣品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8.32 g，D中濃硫酸增重0.72 g，則n =_____________。

⑤在本實驗中，下列情況會使測定結果n偏大的是__________（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

【答案】O2+ 4e－+2H2O= 4OH－dca通入混合氣體一段時間，排除體系中的空氣防止空氣中的H2O進入體系，影響實驗結果2a

【解析】

（1）鋼鐵發生吸氧腐蝕，正極是鐵氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應為：O2+ 4e－+2H2O= 4OH－；

（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；

（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；

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；

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。