Question

【題目】某小組同學利用下圖所示裝置進行鐵的電化學腐蝕原理的探究實驗：

裝置	分別進行的操作	現象
	i. 連好裝置一段時間后，向燒杯中滴加酚酞
	ii. 連好裝置一段時間后，向燒杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液	鐵片表面產生藍色沉淀

（1）小組同學認為以上兩種檢驗方法，均能證明鐵發生了吸氧腐蝕。

①實驗i中的現象是______。

②用電極反應式解釋實驗i中的現象：______。

（2）查閱資料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①據此有同學認為僅通過ii中現象不能證明鐵發生了電化學腐蝕，理由是______。

②進行下列實驗，在實驗幾分鐘后的記錄如下：

實驗	滴管	試管	現象
	0.5 mol·L－1 K3[Fe(CN)6]溶液	iii. 蒸餾水	無明顯變化
		iv. 1.0 mol·L－1NaCl 溶液	鐵片表面產生大量藍色沉淀
		v. 0.5 mol·L－1Na2SO4溶液	無明顯變化

a. 以上實驗表明：在有______存在條件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以與鐵片發生反應。

b. 為探究Cl－的存在對反應的影響，小組同學將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進行實驗iii，發現鐵片表面產生藍色沉淀。此補充實驗表明Cl－的作用是______。

（3）有同學認為上述實驗仍不夠嚴謹。為進一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性對實驗ii結果的影響，又利用(2)中裝置繼續實驗。其中能證實以上影響確實存在的是______(填字母序號)。

實驗	試劑	現象
A	酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)	產生藍色沉淀
B	酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)	產生藍色沉淀
C	鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)	產生藍色沉淀
D	鐵片、K3[Fe(CN)6]和鹽酸混合溶液(已除O2)	產生藍色沉淀

（4）綜合以上實驗分析，利用實驗ii中試劑能證實鐵發生了電化學腐蝕的實驗方案是：連好裝置一段時間后，取鐵片(負極)附近溶液于試管中，_____(回答相關操作、現象)，則說明負極附近溶液中產生了Fe2＋，即發生了電化學腐蝕。

Answer 1

【答案】 碳棒附近溶液變紅 O2＋4e－＋2H2O === 4OH－ K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2＋，會干擾由于電化學腐蝕負極生成Fe2＋的檢驗 Cl－ Cl－破壞了鐵片表面的氧化膜 AC 滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若出現藍色沉淀

【解析】試題分析： (1).連好裝置構成原電池，鐵是負極，電極反應是 ，碳棒是正極，電極反應是 ；（2）①K3[Fe(CN)6]具有氧化性，K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2＋；a.根據實驗iii可知單純K3[Fe(CN)6]不與鐵反應、根據實驗 Iv可知有氯化鈉存在時，K3[Fe(CN)6]與鐵反應、根據實驗v可知，在有硫酸鈉存在時K3[Fe(CN)6]不與鐵反應；b、將鐵片用酸洗滌，破壞鐵表面的氧化膜； 氧氣能把鐵氧化為Fe2＋、鹽酸能把鐵氧化為Fe2＋；（4）取鐵片附近溶液于試管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若出現藍色沉淀，則證明鐵發生了電化學腐蝕。

解析： (1).連好裝置構成原電池，鐵是負極，電極反應是 ，碳棒是正極，電極反應是，所以實驗i中的現象是碳棒附近溶液變紅；（2）①K3[Fe(CN)6]具有氧化性，K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2＋，會干擾由于電化學腐蝕負極生成Fe2＋的檢驗；a.根據實驗iii可知單純K3[Fe(CN)6]不與鐵反應、根據實驗 Iv可知有氯化鈉存在時，K3[Fe(CN)6]與鐵反應、根據實驗v可知，在有硫酸鈉存在時K3[Fe(CN)6]不與鐵反應，所以以上實驗表明：在有Cl－存在條件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以與鐵片發生反應，b、補充實驗表明Cl－的作用是破壞了鐵片表面的氧化膜；(3)將鐵片用酸洗滌，破壞鐵表面的氧化膜； 氧氣能把鐵氧化為Fe2＋、鹽酸能把鐵氧化為Fe2＋；所以能證實以上影響確實存在的是AC；（4）取鐵片附近溶液于試管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若出現藍色沉淀，則證明鐵發生了電化學腐蝕。