【題目】全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產量的十分之一.研究鋼鐵的腐蝕及防護有重要意義.回答下列問題:
(1)鋼鐵發(fā)生腐蝕的主要類型是電化學腐蝕,在電化學腐蝕中,負極反應是 , 正極反應是
(2)某實驗小組設計圖1實驗探究鐵生銹的條件:

反應4min后觀察,發(fā)現(xiàn)A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮.該實驗說明鐵生銹主要與有關;B、D處實驗現(xiàn)象對比說明:決定鐵生銹的一個重要因素是
(3)金屬及塑料制品表面鍍鉻不僅美觀還可提高金屬制品抗腐蝕性能.常見鍍鉻液由重鉻酸(H2Cr2O7)和催化劑硫酸組成.
①重鉻酸中,Cr元素的化合價為
②鍍鉻時由CrO42放電產生鉻鍍層.陰極的電極反應式為
(4)電鍍廢水中Cr2O72具有高毒性,必須經(jīng)處理后才能排放.電解法處理含鉻的強酸性廢水的原理如圖2所示.
電解產生的Fe2+將Cr2O72還原為Cr3+ , 再隨著溶液pH的升高,便有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成.
①圖中A為電源極;電解時陰極產生的氣體為(寫化學式).
②寫出Fe2+與Cr2O72反應的離子方程式:

【答案】
(1)Fe﹣2e=Fe2+ (或 2Fe﹣4e=2Fe2+);2H2O+O2+4e=4OH
(2)水;氧氣;氧氣的濃度
(3)+6;CrO42+8H++6e=Cr+4H2O
(4)正;H2;Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
【解析】解:(1)鋼鐵發(fā)生腐蝕的主要類型是電化學腐蝕,負極是鐵發(fā)生氧化反應,電極反應式為:Fe﹣2e=Fe2+ (或 2Fe﹣4e=2Fe2+);正極是氧氣得電子,生成氫氧根離子電極反應式為:2H2O+O2+4e=4OH , 所以答案是:Fe﹣2e=Fe2+ (或 2Fe﹣4e=2Fe2+);2H2O+O2+4e=4OH;(2)實驗現(xiàn)象說明鐵生銹主要與 水和 氧氣有關.B、D處實驗現(xiàn)象對比說明:決定鐵生銹快慢的一個重要因素是氧氣的濃度,氧氣濃度越大,鐵生銹速度越快;所以答案是:水;氧氣;氧氣的濃度;(3)①根據(jù)化合價代數(shù)和為0,重鉻酸中,Cr元素的化合價為+6價,所以答案是:+6;②鍍鉻時由CrO42放電產生鉻鍍層,陰極發(fā)生還原反應,其電極反應式為CrO42+8H++6e=Cr+4H2O,所以答案是:CrO42+8H++6e=Cr+4H2O;(4)①有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成,說明單質鐵放電,生成亞鐵離子,與Cr2O72和CrO42發(fā)生氧化還原,所以鐵為陽極,則A為正極;陰極是氫離子放電生成氫氣,化學式為H2 , 所以答案是:正;H2;②二價鐵離子有還原性,Cr2O72有強氧化性,二者能發(fā)生氧化還原反應,二價鐵離子被氧化成三價鐵離子,Cr2O72被還原為Cr3+ , 反應方程式為:Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,所以答案是:Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O.
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解金屬的電化學腐蝕與防護的相關知識,掌握金屬的保護:涂保護層;保持干燥;改變金屬的內部結構,使其穩(wěn)定;犧牲陽極的陰極保護法即用一種更為活潑的金屬與要保護的金屬構成原電池;外加電源法.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某混合物的水溶液中,只可能含有以下離子中的若干種:K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cl、CO32和SO42 . 現(xiàn)每次取10.00mL進行實驗:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生;
②第二份加入足量NaOH后加熱,收集到氣體0.672L(標準狀況下),但整個過程中無沉淀生成.
③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.63g,沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌,干燥后剩余4.66g.
請回答:
(1)c(CO32)=mol/L.
(2)K+是否存在?(填“存在”或“不存在”);若存在,濃度范圍是(若不存在,則不必回答第2問).
(3)根據(jù)以上實驗,不能判斷哪種離子是否存在? , 若存在,這種離子如何進行檢驗?

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】(2015·上海)研究電化學腐蝕及防護的裝置如右圖所示。下列有關說法錯誤的是( )

A.d為石墨,鐵片腐蝕加快
B.d為石墨,石墨上電極反應為:O2 + 2H2O + 4e → 4OH
C.d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕
D.d為鋅塊,鐵片上電極反應為:2H+ + 2e → H2

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】按如圖所示實驗裝置進行鈉跟水反應的實驗,據(jù)此判斷下列說法正確的是(  )

A.打開右端膠塞,將一小塊金屬鈉加入到煤油中,反應前片刻,鈉的位置應在a處
B.開始反應后,能觀察到的實驗現(xiàn)象是鈉在b處液面以下的水中反應
C.反應一段時間后,左端液面上升,進入長頸漏斗,a處有無色氣體產生
D.若用苯或酒精來代替煤油,可觀察到相同的實驗現(xiàn)象

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+和SO42可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室.下列敘述正確的是( )
A.通電后中間隔室的SO42離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大
B.該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產品
C.負極反應為2H2O﹣4e=O2+4H+ , 負極區(qū)溶液pH降低
D.當電路中通過1mol電子的電量時,會有0.5mol的O2生成

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】根據(jù)題意填空:
(1)容量瓶上含有下列量中的(填寫字母)
A.壓強
B.溫度
C.容積
D.密度
E.刻度線
(2)用濃硫酸配制250mL2molL﹣1硫酸溶液時,所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和膠頭滴管之外,還需要(填儀器名稱);在下列配制過程示意圖中,有錯誤的是(填寫序號)

(3)現(xiàn)要用容量瓶配制500mL 0.4molL﹣1 Na2CO3溶液,配好的溶液倒入試劑瓶后需要貼上標簽.請你幫助把如圖標簽上的內容填上去.

(4)下列情況將使配制溶液的物質的量濃度偏低的有(填序號).
A.容量瓶用蒸餾水洗凈后,未待干燥便用來配制
B.NaOH溶解后趁熱移入容量瓶中
C.定容時,俯視刻度線
D.搖勻后發(fā)現(xiàn)液面未到刻度線,繼續(xù)加水至刻度線.

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3)已成為環(huán)境修復研究的熱點之一.
(1)Fe還原水體中NO3的反應原理如圖1所示.
①作負極的物質是
②正極的電極反應式是
(2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時測定NO3的去除率和pH,結果如下:

初始pH

pH=2.5

pH=4.5

NO3的去除率

接近100%

<50%

24小時pH

接近中性

接近中性

鐵的最終物質形態(tài)

pH=4.5時,NO3的去除率低.其原因是
(3)實驗發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,補充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3的去除率.對Fe2+的作用提出兩種假設:
Ⅰ.Fe2+直接還原NO3;
Ⅱ.Fe2+破壞FeO(OH)氧化層.
①做對比實驗,結果如圖2所示,可得到的結論是
②同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應生成Fe3O4 . 結合該反應的離子方程式,解釋加入Fe2+提高NO3去除率的原因:
(4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時測定NO3的去除率和pH,結果如表:

初始pH

pH=2.5

pH=4.5

NO3的去除率

約10%

約3%

1小時pH

接近中性

接近中性

與(2)中數(shù)據(jù)對比,解釋(2)中初始pH不同時,NO3去除率和鐵的最終物質形態(tài)不同的原因:

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】被譽為“太空金屬”的鈦(Ti),在自然界中主要以金紅石(TiO2)的形式存在.由于金紅石熔點高,為金屬Ti的直接制備帶來了困難.在工業(yè)上常常采用將其先轉化成熔沸點較低的TiCl4后再進行還原的方法.金紅石轉化成TiCl4的反應方程式如下:TiO2+2C+2Cl2═TiCl4+2CO
(1)用雙線橋法標出上述化學方程式的電子轉移情況;
(2)指出該反應的氧化劑 , 氧化產物
(3)當消耗標準狀況下Cl211.2L時,則轉移的電子數(shù)為

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食鹽、氫氧化鈉(化學藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應方程式為2Al3ClO2OH=3Cl2AlO2-H2O。下列說法不正確的是( )

A. 該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質用完后可以更換

B. 該電池發(fā)生氧化反應的是金屬鋁

C. 電極的正極反應式為3ClO3H2O6e=3Cl6OH

D. 當有0.1 mol Al完全溶解時,流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.806×1023

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