Question

李同學在探究鐵生銹的條件時，將鐵釘浸沒在試管里的食鹽水中，一段時間后，發現試管底部出現了黑色粉末．李同學對此黑色粉末的組成做了如下幾種猜測：①Fe ②Fe₂O₃ ③Fe₃O₄ ④FeCl₃ ⑤數種物質的混合物．請回答下列問題：
（1）鐵釘生銹屬于

 

腐蝕，其正極發生的電極反應為

 

（2）你認為李同學的上述猜想中，不做實驗就可排除的是

 

（填序號），理由是

 

；你認為黑色粉末還可能是

 

，理由是

 

．
（3）李同學將黑色粉末干燥后，用磁鐵靠近，發現粉末能被磁鐵吸引，于是得出結論：黑色粉末一定是鐵粉．你認為李同學的結論對嗎？

 

，理由是

 

．如果你認為李同學正確，則不需填寫以下內容，如果你認為不對，則請提出可行方案幫助李同學確定黑色粉末的成份．

 

．

Answer 1

考點：金屬的電化學腐蝕與防護,鐵的氧化物和氫氧化物

專題：電化學專題

分析：（1）弱酸性或中性條件下，鐵釘發生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發生還原反應；
（2）試管底部出現黑色粉末，根據物質顏色排除；黑色粉末還可能是C，生鐵中含有C；
（3）四氧化三鐵也能被磁鐵吸引；將固體溶于稀鹽酸，根據是否產生氣泡確定是否含有鐵，用KSCN溶液檢驗溶液中是否含有鐵離子，從而確定黑色固體中是否含有四氧化三鐵．

解答： 解：（1）食鹽水溶液呈中性，則鐵釘發生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發生還原反應，電極反應式為O₂+4e^-+2H₂0=4OH^-，故答案為：吸氧腐蝕；O₂+4e^-+2H₂0=4OH^-；
（2）Fe₂O₃為紅棕色物質，FeCl₃可溶于水，所以該黑色粉末一定不是氧化鐵和氯化鐵；
該黑色粉末還可能是C，因為生鐵中含有C單質，
故答案為：②、④；Fe₂O₃為紅棕色物質；FeCl₃可溶于水；C；鐵釘是用生鐵作材料制成；
（3）四氧化三鐵也能被磁鐵吸引，所以該同學說法錯誤，其檢驗方法為：取黑色固體少量于一試管中，加入鹽酸，如果產生氣泡，則說明固體中含有鐵，反之則沒有；取反應后的溶液少許于另一試管中，加入少量KSCN溶液，如呈血紅色，可說明有Fe₃O₄，反之則不含Fe₃O₄，
故答案為：不對；四氧化三鐵也能被磁鐵吸引；取黑色固體少量于一試管中，加入鹽酸，如果產生氣泡，則說明固體中含有鐵，反之則沒有；取反應后的溶液少許于另一試管中，加入少量KSCN溶液，如呈血紅色，可說明有Fe₃O₄，反之則不含Fe₃O₄．

點評：本題考查較綜合，涉及金屬的腐蝕與防護、物質成分的檢驗等知識點，知道鋼鐵發生吸氧腐蝕條件、物質檢驗方法及現象即可解答，熟練掌握電極反應式的書寫、鐵離子及亞鐵離子檢驗方法，題目難度不大．