Question

金屬（M）的腐蝕是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：M-ne^-→Mⁿ⁺．金屬腐蝕造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至超過自然災(zāi)害，其中鋼鐵的腐蝕最為嚴(yán)重，尋求防止鋼鐵腐蝕的方法意義重大．
（1）鋼鐵輪船的船舷通常焊有鋅塊，可以防止輪船生銹，這種防腐蝕的方法叫做

 

．
（2）還可以用電解原理保護(hù)鋼鐵設(shè)備，將鋼鐵設(shè)備連在直流電源的

 

極上．
（3）有的同學(xué)設(shè)計(jì)了這樣一種方法：將鋼鐵放在冷的濃硝酸中浸泡，這種方法的原理是：

 

．而在加熱或稀硝酸中，鐵與硝酸會(huì)不斷反應(yīng)，不同濃度的HNO₃與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物很復(fù)雜，其分布曲線如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：
①．密度小于1.1g?mL^-1的硝酸與鐵反應(yīng)，還原產(chǎn)物主要是

 

，當(dāng)鐵與過量的密度
為1.36g?mL^-1的硝酸反應(yīng)時(shí)，方程式為

 

．
②足量的鐵與一定量的濃硝酸反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)過程中可能的氣體產(chǎn)物有

 

，
請(qǐng)用一句話概括該圖象反映出的基本結(jié)論

 

．
③某硝酸試劑瓶的標(biāo)簽注明：密度1.26g?mL^-1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%，常溫下若取該試劑10mL配成1000mL溶液，所得溶液的pH=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：硝酸的化學(xué)性質(zhì),金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

專題：

分析：（1）鋼鐵輪船的船舷通常焊有鋅塊，可以防止輪船生銹，犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故答案為：犧牲陽極的陰極保護(hù)法；
（2）將鋼鐵在電角池的陽極，與直流電源的負(fù)極相連，故答案為：負(fù)；
（3）冷的濃硝酸的強(qiáng)氧化性，表面形成致密氧化膜，故答案為：使鐵在濃硝酸中鈍化，表面形成致密氧化膜；
①硝酸的濃度（或密度）越低，所以還原產(chǎn)物為NH₄NO₃，化學(xué)反應(yīng)方程式為：4Fe+18HNO₃（濃）=4Fe（NO₃）₃+3NO₂↑+3NO↑+9H₂O；
②足量的鐵與一定量的濃硝酸反應(yīng)時(shí)，所有價(jià)態(tài)的氣體都有；
③根據(jù)公式C=

1000ρw

M

，求硝酸的濃度，然后求pH的值．

解答： 解：（1）鋼鐵輪船的船舷通常焊有鋅塊，可以防止輪船生銹，犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故答案為：犧牲陽極的陰極保護(hù)法；
（2）將鋼鐵在電角池的陽極，與直流電源的負(fù)極相連，故答案為：負(fù)；
（3）冷的濃硝酸的強(qiáng)氧化性，表面形成致密氧化膜，故答案為：使鐵在濃硝酸中鈍化，表面形成致密氧化膜；
①硝酸的濃度（或密度）越低，所以還原產(chǎn)物為NH₄NO₃，化學(xué)反應(yīng)方程式為：4Fe+18HNO₃（濃）=4Fe（NO₃）₃+3NO₂↑+3NO↑+9H₂O，故答案為：NH₄NO₃；4Fe+18HNO₃（濃）=4Fe（NO₃）₃+3NO₂↑+3NO↑+9H₂O；
②足量的鐵與一定量的濃硝酸反應(yīng)時(shí)隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃度越來越稀，所以產(chǎn)物中所有價(jià)態(tài)的氣體都有，所以氣體為NO₂、NO、N₂O、N₂，圖象反映出的基本結(jié)論是硝酸的濃度（或密度）越低，還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低，故答案為：NO₂、NO、N₂O、N₂；硝酸的濃度（或密度）越低，還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低；
③C=

1000ρw

M

=

1000×1.26×0.5

63

=10mol/L，稀釋100倍，硝酸的濃度為：0.1mol/L，所以pH=1，故答案為：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了硝酸的性質(zhì)，依據(jù)有關(guān)硝酸的計(jì)算，題目難度中等，著重培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，有一定的難度．