【题目】以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。
(1)将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿,涂上铁粉、碳粉的混合物,贴在表面皿上。在滤纸上加几滴检验试剂,再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸,操作如下所示:
①实验ⅰ的现象说明,得电子的物质是_______________________________。
②碳粉的作用是___________________________________________________。
③为了说明NaCl的作用,需要补充的对照实验是_____________________。
(2)向如图示装置的烧杯a、b中各加入30mL 3.5%的NaCl溶液,闭合K,指针未发生偏转。加热烧杯a,指针向右偏转。
①取a、b中溶液少量,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,a中出现蓝色沉淀,b中无变化,b中铁片作________极。
②加热后,指针发生偏转的原因可能是_____________________。
(3)用(2)中图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响,向烧杯a、b中各加入30mL不同质量分数的NaCl溶液,实验记录如下表所示。
实验 | a | b | 指针偏转方向 |
I | 0.1% | 0.01% | 向右 |
II | 0.1% | 3.5% | 向左 |
Ⅲ | 3.5% | 饱和溶液 | 向右 |
①Ⅱ中,b中电极发生的电极反应式是_______________________________。
②Ⅲ中,铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。查阅资料可知:在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀。设计实验证明:_______________________________。
(4)根据上述实验,对钢铁腐蚀有影响的因素是_______________________________。
【答案】O2 与铁组成原电池,作原电池的正极 用水代替NaCl溶液进行上述实验 正 温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快 Fe-2e-=Fe2+ 另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K3Fe(CN)6溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,观察现象 温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度
【解析】
(1)铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池,发生吸氧腐蚀生成氢氧根离子,溶液显碱性,遇到酚酞变红;
(2)①K3[Fe(CN)6]溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀;
②温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快;
(3)①依据不同浓度下,检流计指针偏转方向判断电极,书写电极反应式;
②要证明在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀,可以设计对比试验,一个实验中通入氧气,另一个实验中不通入氧气,观察铁的腐蚀情况;
(4)依据上述实验总结归纳解答。
(1)①铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池,酚酞变红说明生成氢氧根离子,发生吸氧腐蚀,故得电子的物质是O2;
②铁与碳以氯化钠溶液为电解质形成原电,铁做原电池负极,碳做正极;
③为了说明NaCl的作用,需要补充的对照实验是,用水做电解质,代替氯化钠进行上述实验;
(2)①K3[Fe(CN)6]溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀,而取a、b中溶液少量,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,a中出现蓝色沉淀,说明a中生成二价铁离子,b中无变化,b中没有二价铁离子生成,所以a做负极,b做正极;
②加热后,指针发生偏转的原因可能是:温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快;
(3)①依据图表中Ⅱ组数据及指针向左偏转,则可知:b极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式:Fe-2e-=Fe2+;
②要证明氧气浓度对金属腐蚀速率的影响,可以设计对比实验,如下:另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K3Fe(CN)6溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,观察现象;
(4)通过上述实验可知:对钢铁腐蚀有影响的因素是有温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】目前汽车尾气中的NO处理有以下几种方法:
(1)在汽车排气管上安装催化转化器。NO和CO气体均为汽车尾气的成分,这两种气体在催化转换器中发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H 。
①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ·mol-1,C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221kJ·mol-1,则△H=______。
②一个兴趣小组对某汽车冷启动时的尾气催化处理过程中CO、NO百分含量随时间变化如图1所示,前0﹣10s 阶段,CO、NO百分含量没明显变化的原因是_____________________。同时该小组在固定容积为2L的密闭容器中通入NO和CO各2mol进行反应,n(CO2)随温度(T)、压强(P)和时间(t)的变化曲线如图2所示,图中的曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应反应从开始到平衡时用CO2表示的平均反应速率分别为v(Ⅰ)、v(Ⅱ)、v(Ⅲ),则三者大小关系为______________。
(2)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭,生成CO2、N2两种气体,在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表:
活性炭/mol | NO/mol | CO2/mol | N2/mol | P/MPa | |
200℃ | 2.000 | 0.0400 | 0.0300 | 0.0300 | 3.93 |
X | 2.005 | 0.0500 | 0.0250 | 0.0250 | 4.56 |
容器中发生反应的化学方程式为C(s) +2NO(g) CO2(g) +N2(g);根据上表数据,并判断X_____200℃(用“>”、“<“或“=”填空),计算反应体系在200℃时的平衡常数Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
(3)用间接电化学法除去NO的过程,如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,B极为_________(填“阳极”或“阴极”);写出A极的电极反应式:____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列物质在水溶液中电离方程式中,书写正确的是
A. CH3COOH = H++CH3COO-
B. KHSO4 K++H++SO42-
C. Al(OH)3Al3++3OH-
D. H3PO4 3H++PO43-
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 反应物的键能总和大于生成物的键能总和
B. 升高温度,利于A的转化率增大
C. 加入催化剂时,可以降低反应热
D. 增大压强,能够缩短反应达到平衡状态的时间
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)中,每生成7gN2放出166kJ的热量,该反应的速率表达式为:υ=k·c m(NO)·cn(H2)(k、m、n待测),其反应包含下列两步:①2NO+H2=N2+H2O2(慢) ②H2O2+H2=2H2O(快)T℃时测得有关实验数据如下:
下列说法错误的是
A. 该反应速率表达式:υ=5000·c2(NO)·c(H2)
B. 整个反应速率由第①步反应决定
C. 正反应的活化能:①<②
D. 该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-664kJ·mol-1
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】A(C3H6)是基本有机化工原料。由A制备聚合物C和的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)D的名称是_______,B含有的含氧官能团的名称是_______________。
(2)C的结构简式为_______________,D→E的反应类型为________________。
(3)E→F的化学方程式为____________________________。
(4)中最多有__________个原子共平面,发生缩聚反应生成有机物的结构简式为_______________。
(5)B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应的共有________种;其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是__________(写结构简式)。
(6)结合题给信息,以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸,设计合成路线。(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干) ________________
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知反应:NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) ,起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2 、 2 mol S18O2,.反应达到平衡后,下列有关说法正确的是:
A.NO2中不可能含18OB.有1 mol N18O生成
C.S18O2的物质的量不可能为0. 8 molD.SO2、SO3、NO、NO2均含18O时,说明该反应达到平衡
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。
,下列说法正确的是( )
A. NaOH溶液可以用氨水来代替
B. 溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-
C. 溶液b中只含有NaCl
D. 向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某黑色物质甲只含两种元素,为探究物质甲的组成和性质,设计并完成如下实验。其中气态氢化物乙在标况下的密度为 1.518 g·L-1,甲和乙中相同元素的化合价相同。
(1)甲的组成元素_____________。
(2)写出甲与足量浓盐酸反应的离子方程式______________。
(3)气体乙在过量空气中充分燃烧后,再将混合气体通入BaCl2溶液,出现白色沉淀。写出该过程中总反应的离子方程式_________________ 。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com