Question

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(fā)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(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為            。
（2）已知草酸（H₂C₂O₄）分解的化學(xué)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              （填答案編號(hào)）。

（3）某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)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(chǎn)生的CO和鐵銹反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)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(tài)試劑依次可能是      、       （填答案編號(hào)）。
a. 濃硫酸     b.澄清的石灰水     c. 氫氧化鈉溶液    d. 無水氯化鈣
②E裝置的作用是                                                   ，
上述裝置最后尾氣處理的方法是            。
③準(zhǔn)確稱量樣品的質(zhì)量10.00g置于硬質(zhì)玻璃管中，充分反應(yīng)后冷卻、稱量（假設(shè)每步均完全反應(yīng)），硬質(zhì)玻璃管中剩余固體質(zhì)量為8.32 g，D中濃硫酸增重0.72 g，則n =            。
④在本實(shí)驗(yàn)中，下列情況會(huì)使測(cè)定結(jié)果n偏大的是     　　 （填答案編號(hào)）。
a．缺少裝置B 　 b．缺少裝置E 　  c．反應(yīng)后的固體中有少量Fe₂O₃·nH₂O

Answer 1

（14分）（1）Fe-2e^-==Fe²⁺  （2分）      （2）d （2分） （3）①c，a（2分）
②防止空氣中的CO₂和H₂O進(jìn)入體系，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，（2分） 點(diǎn)燃（2分）③2 （2分） ④ab（2分）

試題分析：（1）在潮濕空氣中，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，鐵是負(fù)極，失去電子，則負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為Fe-2e^-==Fe²⁺。
（2）醋酸是液體，a不正確。反應(yīng)需要加熱，則bc不正確，所以正確的答案選d。
（3）①由于生成的CO中混有CO₂，所以必須首先除去CO₂，最后在通過濃硫酸干燥，答案選ca。
②由于空氣中也含有水蒸氣和CO₂，所以E裝置的作用是防止空氣中的CO₂和H₂O進(jìn)入體系，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。CO屬于可燃性氣體，所以最后尾氣處理的方法是點(diǎn)燃。
③D中濃硫酸增重0.72 g，則生成的水是0.72g，物質(zhì)的量是0.04mol。硬質(zhì)玻璃管中剩余固體質(zhì)量為8.32 g，所以固體減少的質(zhì)量是10.00g－8.32g＝1.68g，所以與鐵結(jié)合的氧原子的質(zhì)量是1.68g－0.72g＝0.96g，物質(zhì)的量是0.06mol，因此氧化鐵的物質(zhì)的量是0.02mol，則0.02nmol＝0.04mol，解得n＝2。
④如果少裝置B，則D中增加的質(zhì)量偏高，所以測(cè)定結(jié)果偏高。同樣分析可知，如果缺少E裝置，D中增加的質(zhì)量偏高，所以測(cè)定結(jié)果偏高。如果反應(yīng)后的固體中有少量Fe₂O₃·nH₂O，則D中增加的質(zhì)量減少，測(cè)定結(jié)果偏低，答案選ab。
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見題型，難度大，對(duì)學(xué)生的要求高。試題在注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)鞏固和訓(xùn)練的同時(shí)，側(cè)重對(duì)硝酸能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力以及評(píng)價(jià)能力。該類試題主要是以常見儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。