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    某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空：

        

    （1）图2 是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。

    （2）写出正、负极反应的方程式。正极：                 ，负极：                。

    （3）按图1装置实验，约8分钟才看到的导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是                  。

    a．用纯氧气代替具支试管内的空气

    b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物

    c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水

    （4）升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施         （填“可行”或“不行”）。

    （5）有同学观察到图1装置在组装时就会使导管中液面低于试管中液面，导致实验时导管中液柱上升需要更多的时间。图1装置组装时，使导管中液面低于试管中液面的原因是       。消除这一现象的简单操作是                                                       。

     

    【答案】

    （1）（各1分，共2分）

    （2）2H2O+ O2+4e→4OH－ （1分）Fe-2e→Fe2+（1分）

    （3）a  b  c （3分）

    （4）不行（1分）

    （5）不论是后塞塞子还是后将导管插入水中，都会造成容器中气体体积减小，压强增大，使导管中液面低于试管中液面（2分）；用针筒从橡胶塞处抽气或把橡皮塞换成带分液漏斗的单孔塞（2分，合理即给分）

    【解析】

    试题分析：（1）氯化钠溶液显中性，所以在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，铁作负极，碳作正极，电子从铁沿导线流向正极碳，其图象为

    （2）该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－＝Fe2+；正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4 e－＝4OH -。

    （3）a．用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，故a正确；b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，故b正确；c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，故c正确，所以答案选a  b  c。

    （4）温度越高，氧气的溶解度越小，反应速率越小，所以用酒精灯加热具支试管，降低反应速率，因此这一措施是不行的。

    （5）一定量的气体，压强与气体体积成反比，体积越小，压强越大，导致导管中液面低于试管中液面，所以可以采用用针筒从橡胶塞处抽气或把橡皮塞换成带分液漏斗的单孔塞的方法消除这一现象。因此使导管中液面低于试管中液面的原因是不论是后塞塞子还是后将导管插入水中，都会造成容器中气体体积减小，压强增大，使导管中液面低于试管中液面；所以消除这一现象的简单操作是用针筒从橡胶塞处抽气或把橡皮塞换成带分液漏斗的单孔塞。

    考点：考查铁发生吸氧腐蚀原理的实验探究以及实验方案设计与评价等

     

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、Mg5（OH）2（CO3）4等．某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成，设如图所示的实验装置．

    （1）实验步骤：
    ①按如图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是
    检验装置的气密性
    检验装置的气密性
    ．E处干燥管盛放的药品是
    碱石灰（或氧化钙）
    碱石灰（或氧化钙）
    ．
    ②称取碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管中；称量：装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的U形管D的质量为m3g③打开活塞
    K1，K2
    K1，K2
    ，关闭
    K3
    K3
    缓缓鼓入空气数分钟．
    ④关闭活塞
    K1，K2
    K1，K2
    ，打开
    K3
    K3
    ，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止．
    ⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称职得洗气瓶C的质量为m4g；U形管D的质量为m5g．实验测得数据如下：m1=31g，m2=87.7g，m3=74.7g，m4=89.4g，m5=87.9g，计算推导：该碱式碳酸镁的化学式为
    Mg4（OH）2（CO3）3
    Mg4（OH）2（CO3）3
    ．
    （2）关于该实验方案，以下说法你认为正确的是
    AC
    AC
    （填字母）
    A．硬质玻璃管中有水凝结对测定结果有较大影响
    B．不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成
    C．该实验装置也可用于确定天然碱[aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O（a、b、c为正整数）]的化学组成．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品．某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按如图1所示流程制备氯化铜晶体（CuCl2?2H20）．

    （1）实验室采用如图2所示的装置，可将粗铜与Cl2反应转化为固体1（部分仪器和夹持装置已略去）．
    ①装置B中发生反应的离子方程式是
    MnO2+4H++2Cl-
      △  
    .
     
    Mn2++Cl2↑+2H2O
    MnO2+4H++2Cl-
      △  
    .
     
    Mn2++Cl2↑+2H2O
    ．
    ②有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装胃，你认为是否必要
    否
    否
    （填“是”或“否”）．
    （2）试剂X用以除去杂质，X可选用下列试剂中的
    cd
    cd
    （填序号）．
    a． NaOH   b．NH3?H2O  c．CuO  d．Cu2（OH）2CO3  e．CuSO4
    （3）在溶液2转化为CuCl2?2H2O的操作过程中，发现溶液颜色出蓝色变为绿色．小组同学欲探究其原因．
    己知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：
    Cu（H2O）42+（aq）（蓝色）+4Cl-（aq）?CuCl42-（aq）（黄色）+4H2O（l）
    ①上述反应的化学平衡常数表达式是K=
    c(CuCl 42-  )
    c[Cu(H2O) 42- ]?c4(Cl-)
    c(CuCl 42-  )
    c[Cu(H2O) 42- ]?c4(Cl-)
    ．若增大氯离子浓度，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）
    不变
    不变
    ．
    ②取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是（填序号）
    abc
    abc
    ．
    a．将Y稀释，发现溶液呈蓝色
    b．在Y中加入NaCl固体，溶液变为绿色
    c．取Y进行电解，溶液颜色最终消失
    （4）如图3所示，用石墨电极电解CuCl2溶液，小组同学发现阴极碳棒上有红色和白色两种颜色的固体析出．有关文献资料表明，在铜和铜的化合物中Cu为紫红色，Cu2O为红色，CuCl为白色，它们都不溶于水．
    ①小组同学将阴极碳棒洗涤干净并干燥后，放入玻璃管中，按如图4所示连接装置．排净装置中的空气后，充分加热，并将一张湿润的蓝色石蕊试纸置于装置末端的导管口附近．实验中发现，碳棒上的白色物质消失，红色物质依然存在；无色硫酸铜不变色，蓝色石蕊试纸变为红色．根据上述现象，玻璃管中发生反应的化学方程式为
    2CuCl+H2
      △  
    .
     
    2Cu+2HCl
    2CuCl+H2
      △  
    .
     
    2Cu+2HCl
    ．
    ②电解CuCl2溶液时，阴极发生反应的电极方程式为
    Cu2++2e-=Cu；Cu2++Cl-+e-=CuCl
    Cu2++2e-=Cu；Cu2++Cl-+e-=CuCl
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、Mg5（OH）2（CO3）4等．某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成，设如图所示的实验装置．

    （1）实验步骤：
    ①按如图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是______．E处干燥管盛放的药品是______．
    ②称取碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管中；称量：装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的U形管D的质量为m3g③打开活塞______，关闭______缓缓鼓入空气数分钟．
    ④关闭活塞______，打开______，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止．
    ⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称职得洗气瓶C的质量为m4g；U形管D的质量为m5g．实验测得数据如下：m1=31g，m2=87.7g，m3=74.7g，m4=89.4g，m5=87.9g，计算推导：该碱式碳酸镁的化学式为______．
    （2）关于该实验方案，以下说法你认为正确的是______（填字母）
    A．硬质玻璃管中有水凝结对测定结果有较大影响
    B．不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成
    C．该实验装置也可用于确定天然碱[aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O（a、b、c为正整数）]的化学组成．

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、Mgg（OH）2（CO3）4等．某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成，设如图所示的实验装置．

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    （1）实验步骤：
    ①按如图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是______．E处干燥管盛放的药品是______．
    ②称取碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管1；称量：装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的3形管D的质量为m3g③打开活塞______，关闭______缓缓鼓入空气数分钟．
    ④关闭活塞______，打开______，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止．
    ⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称职得洗气瓶C的质量为m4g；3形管D的质量为mgg．实验测得数据如下：m1=31g，m2=87.7g，m3=74.7g，m4=89.4g，mg=87.9g，计算推导：该碱式碳酸镁的化学式为______．
    （2）关于该实验方案，以下说法九认为正确的是______（填字母）
    0．硬质玻璃管1有水凝结对测定结果有较大影响
    B．不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成
    C．该实验装置也可用于确定天然碱[0m02CO3?bm0HCO3?cH2O（0、b、c为正整数）]的化学组成．

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    科目：高中化学 来源：2011年湖北省华师大一附中高考化学模拟试卷（解析版） 题型：填空题

    碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、Mg5（OH）2（CO3）4等．某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成，设如图所示的实验装置．

    （1）实验步骤：
    ①按如图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是    ．E处干燥管盛放的药品是    ．
    ②称取碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管中；称量：装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的U形管D的质量为m3g③打开活塞    ，关闭    缓缓鼓入空气数分钟．
    ④关闭活塞    ，打开    ，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止．
    ⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称职得洗气瓶C的质量为m4g；U形管D的质量为m5g．实验测得数据如下：m1=31g，m2=87.7g，m3=74.7g，m4=89.4g，m5=87.9g，计算推导：该碱式碳酸镁的化学式为    ．
    （2）关于该实验方案，以下说法你认为正确的是    （填字母）
    A．硬质玻璃管中有水凝结对测定结果有较大影响
    B．不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成
    C．该实验装置也可用于确定天然碱[aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O（a、b、c为正整数）]的化学组成．

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