Question

金屬（M）的腐蝕是因為發(fā)生反應：M-ne^-→Mⁿ⁺．金屬腐蝕造成很大的經(jīng)濟損失，甚至超過自然災害，其中鋼鐵的腐蝕最為嚴重，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鋼鐵設備，將鋼鐵設備連在直流電源的

 

極上．
（3）有的同學設計了這樣一種方法：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，鐵與硝酸會不斷反應，不同濃度的HNO₃與鐵反應的還原產(chǎn)物很復雜，其分布曲線如圖所示，請回答下列問題：
①．密度小于1.1g?mL^-1的硝酸與鐵反應，還原產(chǎn)物主要是

 

，當鐵與過量的密度
為1.36g?mL^-1的硝酸反應時，方程式為

 

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

 

，
請用一句話概括該圖象反映出的基本結(jié)論

 

．
③某硝酸試劑瓶的標簽注明：密度1.26g?mL^-1，質(zhì)量分數(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：硝酸的化學性質(zhì),金屬的電化學腐蝕與防護

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法，故答案為：犧牲陽極的陰極保護法；
（2）將鋼鐵在電角池的陽極，與直流電源的負極相連，故答案為：負；
（3）冷的濃硝酸的強氧化性，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，化學反應方程式為：4Fe+18HNO₃（濃）=4Fe（NO₃）₃+3NO₂↑+3NO↑+9H₂O；
②足量的鐵與一定量的濃硝酸反應時，所有價態(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法，故答案為：犧牲陽極的陰極保護法；
（2）將鋼鐵在電角池的陽極，與直流電源的負極相連，故答案為：負；
（3）冷的濃硝酸的強氧化性，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，化學反應方程式為：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時隨著反應的進行濃度越來越稀，所以產(chǎn)物中所有價態(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．

點評：本題考查了硝酸的性質(zhì)，依據(jù)有關硝酸的計算，題目難度中等，著重培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力，有一定的難度．