人教版高中化学选修4练习：第四章章末系统总结含答案 6页

第四章章末系统总结 一、重知点识梳理 二、实验专项探究——金属腐蚀条件的实验探究 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面，就金属的本性而言，金属越活泼，就越易失去电子被腐蚀。介质对金属腐蚀的影响很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。‎ 即时训练 某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验，来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质相同无锈的铁钉数个，一定量的食盐水、碳酸水、植物油，实验温度为298 K或308 K，每次实验取用铁钉的数量相同，液体体积相同且足量，用大小相同的试管实验。‎ ‎(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：‎ 实验 编号 T/K 试管内 取用液体 实验目的 ‎①‎ ‎298‎ 食盐水 ‎(Ⅰ)实验①和②探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响 ‎(Ⅱ)实验①和________探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响 ‎(Ⅲ)实验①和________探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响 ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎(2)请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是________(填字母)。‎ A．在铁门、铁窗表面涂上油漆 B．自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在能遮雨的地方 C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处 D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减少铁闸门的腐蚀速率 解析：(1)实验Ⅰ探究不同电解质对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证温度不变(仍为298 K)，改变电解质(选用碳酸水)。‎ 实验Ⅱ探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证电解质不变(仍为食盐水)，改变温度(选308 K)。‎ 实验Ⅲ探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响。因此保证温度不变(仍为298 K)，改变试管内液体(选植物油)。‎ ‎(2)A项涂油漆保护铁窗，使铁窗与周围物质隔开，正确；自行车放在干燥处，不易形成原电池，能降低腐蚀速率，B错误，C正确；D项挡水铁闸门应与直流电源的负极相连，使之作电解池的阴极，才能起到保护作用，D错误。‎ 答案：(1)‎ 实验 编号 T/K 试管内 取用液体 实验目的 ‎①‎ ‎298‎ 食盐水 ‎(Ⅱ)③‎ ‎(Ⅲ)④(只要与 前面③、④对应即可)‎ ‎②‎ ‎298‎ 碳酸水 ‎③‎ ‎308‎ 食盐水 ‎④‎ ‎298‎ 植物油 ‎(2)AC 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。‎ ‎　图1‎ ‎(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：‎ 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%‎ ‎①‎ 为以下实验作参照 ‎0.5‎ ‎2.0‎ ‎90.0‎ ‎②‎ 醋酸浓度的影响 ‎0.5‎ ‎36.0‎ ‎③‎ ‎0.2‎ ‎2.0‎ ‎90.0‎ ‎(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。‎ 实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：‎ 解析：(1)对比实验①，实验②中碳粉的质量与实验①相同，醋酸的浓度与实验①不同，所以铁粉的质量应与实验①相同，即‎2.0 g；实验③中碳粉质量与实验①不同，铁粉质量和醋酸浓度均与实验①相同，显然实验③目的是探究碳粉含量的影响。‎ ‎(2)t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁吸氧腐蚀过程中，铁为负极，发生氧化反应，形成Fe2＋；碳为正极，发生还原反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O)。‎ ‎(3)0～t1时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二应是：此反应是放热反应，温度升高。‎ 答案：(1)‎ 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%‎ ‎②‎ ‎2.0‎ ‎③‎ 碳粉含量的影响 ‎(2)吸氧　如图　还原　‎ ‎2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O)‎ ‎(3)反应放热，温度升高