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

（1）小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

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-1K3[Fe(CN)6]溶液	iii. 蒸馏水	无明显变化
		iv. 1.0 mol·L-1NaCl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

（4）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- K3[Fe(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+的检验 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K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，则说明负极附近溶液中产生了Fe2+，即发生了电化学腐蚀

【解析】(1)装置为铁的吸氧腐蚀，铁为负极，碳棒为正极，正极发生 O2+2H2O+4e-═4OH-，呈碱性，滴加酚酞，溶液变红。

①实验i中的现象是碳棒附近溶液变红，故答案为：碳棒附近溶液变红；

②用化学用语解释实验i中的现象：碳棒为正极，正极发生 O2+2H2O+4e-═4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-═4OH-；

(2)①可能为铁电极能直接和K3[Fe(CN)6]溶液发生氧化还原反应生成Fe2+，产生的Fe2+再与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色物质，故答案为：K3[Fe(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+的检验；

②a．由实验iii．蒸馏水，无明显变化；iv.1.0molL-1NaCl溶液，铁片表面产生大量蓝色沉淀；v.0.5molL-1Na2SO4溶液，无明显变化．可知在Cl-存在下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应，故答案为：Cl-存在；

b．由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的实验可分析是Cl-破坏了铁表面的氧化膜，故答案为：Cl-破坏了铁表面的氧化膜；

(3)要验证K3[Fe(CN)6]具有氧化性，就要排除其它因素的影响，如：O2、铁表面的氧化膜等。A选项实验考虑了试剂中溶解的氧气和铁表面的氧化膜的影响，故A正确；B选项实验未考虑了试剂中溶解的氧气的影响，故B错误；C选项实验考虑了试剂中溶解的氧气和加入可能破坏铁表面的氧化膜的NaCl溶液，故C正确；D选项实验加入了盐酸和铁反应产生Fe2+，故D错误；故选AC；

(4)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：取出少许铁片(负极)附近的溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，则说明负极附近溶液中产生了Fe2+，即发生了电化学腐蚀，故答案为：连好装置一段时间后，取铁片(负极)附近溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，则说明负极附近溶液中产生了Fe2+，即发生了电化学腐蚀。