Question

【题目】某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：

装置	分别进行的操作	现象
	i. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞
	ii. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液	铁片表面产生蓝色沉淀

(l)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了电化学腐蚀。

①实验i中的现象是____。

②用化学用语解释实验i中的现象：____。

(2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是 __________。

②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：

实验	滴管	试管	现象
	0.5 mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液	iii. 蒸馏水	无明显变化
		iv. 1.0 mol·L-1 NaCl 溶液	铁片表面产生大量蓝色沉淀
		v. 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液	无明显变化

a．以上实验表明：在____条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。

b．为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗净）后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是____。

(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是____________（填字母序号）。

实验	试剂	现象
A	酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液（已除O2）	产生蓝色沉淀
B	酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液（未除O2）	产生蓝色沉淀
C	铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液（已除O2）	产生蓝色沉淀
D	铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液（已除O2）	产生蓝色沉淀

综合以上实验分析，利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是 _________。

Answer 1

【答案】碳棒附近溶液变红 O2 + 4e- +2H2O == 4OH- K3Fe(CN)6 可能氧化Fe生成Fe2+，会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检测 Cl-存在 Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 AC 连好装置一段时间后，取铁片（负极）附近溶液于试管中，滴加K3Fe(CN)6溶液，若出现蓝色沉淀，则说明负极附近溶液中产生Fe2+了，即发生了电化学腐蚀

【解析】

根据图像可知，该装置为原电池装置，铁作负极，失电子生成亚铁离子；C作正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，正极附近显红色。

要验证K3Fe(CN)6具有氧化性，则需要排除其它氧化剂的干扰，如氧气、铁表面的氧化膜等。

(l)①根据分析可知，若正极附近出现红色，则产生氢氧根离子，显碱性，证明铁发生了电化学腐蚀；

②正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，电极反应式O2+4e-+2H2O==4OH-；

(2)①K3[Fe(CN)6]具有氧化性，可能氧化Fe为亚铁离子，影响实验结果；

②a对比试验iv和v，溶液中的Na+、SO42-对铁的腐蚀无影响，Cl-使反应加快；

b铁皮酸洗时，破坏了铁表面的氧化膜，与直接用NaCl溶液的现象相同，则Cl-的作用为破坏了铁片表面的氧化膜；

(3)A．实验时酸洗除去氧化膜及氧气的氧化剂已排除干扰，A正确；

B．未排除氧气的干扰，B错误；

C．使用Cl-除去铁表面的氧化膜及氧气的干扰，C正确；

D．加入了盐酸，产生亚铁离子，干扰实验结果，D错误；

答案为AC。

按实验A连接好装置，工作一段时间后，取负极附近的溶液于试管中，用K3[Fe(CN)6]试剂检验，若出现蓝色，则负极附近产生亚铁离子，说明发生了电化学腐蚀。