时测量容器中的压强变化。
f1请完成以下实验设计表表中不要留空格:编号①②③实验目的为以下实验作参照醋酸浓度的影响碳粉g05050220铁粉g20醋酸900360900
2编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了_______腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了______填“氧化”或“还原”反应,其电极反应式是___________。
3该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;假设二:____________________;……4为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。
解析:1本题采用“控制变量法”进行研究,即保持其他条件相同,只考虑其中一个因素对实验的影响。探究醋酸浓度对电化学腐蚀的影响时,应保证碳粉和铁粉的质量与参照
f实验相同,因此实验②中铁粉为20g;对比实验①和③可知,铁粉的质量及醋酸的浓度相同,而碳粉的质量不同,显然探究的是碳粉的含量对铁的电化学腐蚀的影响。2当铁发生析氢腐蚀时,由于生成H2,容器的压强不断增大,而发生吸氧腐蚀时,由于消耗O2,容器的压强不断减小,t2时容器的压强明显小于起始压强,说明铁发生了吸氧腐蚀,此时Fe作负极,失去电子发生氧化反应;碳粉作正极,O2在其表面得到电子发生还原--+-反应,电极反应式为O2+2H2O+4e4OH或4H+O2+4e2H2O。3Fe发生电化学腐蚀时,放出热量,使体系的温度升高。4参照实验①中药品的用量及操作方法,更换多孔橡皮塞,增加进、出气导管,并通入稀有气体,排出空气,滴加醋酸溶液,同时测量瓶内压强的变化、温度变化等,确定猜想一是否成立。答案:1②20③碳粉含量的影响
2吸氧
还原
2H2O+O2+4e4OH或4H+O2+4e
-
-
+
-
2H2O3反应放热,温度升高4①药品用量和操作同编号①实验多孔橡皮塞增加进、出导管;②通入氩气排净瓶内空气;2+③滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化也可测温度变化、检验Fe等。如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。本题属于开放性试题,答案合理即可
热点专题讲座六电化学组合装置问题的分析将原电池和电解池结合在一起,综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识,是高考试卷中电化学部分的重要题型。该类题目的考查内容r