某兴趣小组利用图\(\rm{1}\)实验装置研究铁发生腐蚀的条件。
I.探究铁粉发生吸氧腐蚀的条件。
具体操作步骤为:
实验\(\rm{I}\) | | 操作 |
步骤\(\rm{1}\) | 按图\(\rm{1}\)组装仪器,检验装置气密性,按要求放入药品后,用胶头滴管吸入氯化钠溶液,塞入三孔塞中,打开空气阀门连通大气后关闭。 |
步骤\(\rm{2}\) | 挤压胶头,将溶液一次性加入锥形瓶中,\(\rm{30s}\)后记录\(\rm{U}\)形管内液面高度差\(\rm{(}\)用\(\rm{H-H_{0}}\)表示\(\rm{)}\)。 |
不同铁炭质量比、不同\(\rm{NaCl}\)溶液浓度对吸氧腐蚀的影响结果数据分别如图\(\rm{2}\)、表\(\rm{2}\)所示。\(\rm{(}\)左低右高记为“\(\rm{+}\)”,右低左高记为“\(\rm{-}\)”,下同\(\rm{)}\)
\(\rm{NaCl}\)浓度 | \(\rm{H-H_{0}/cm}\) |
\(\rm{0.5mol/L}\) | \(\rm{-0.4}\) |
\(\rm{1.5mol/L}\) | \(\rm{-1.2}\) |
饱和 | \(\rm{-3.5}\) |
\(\rm{(1)}\)铁发生吸氧腐蚀时,正极电极反应式是 ______ 。
\(\rm{(2)}\)发生吸氧腐蚀时,\(\rm{U}\)形管中液体出现右低左高的现象的原因是 ______ 。
\(\rm{(3)}\)通过实验\(\rm{I}\)可知,为能最明显观察到铁发生吸氧腐蚀的现象,应选择条件是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)一段时间后,随着溶液的碱性增大到一定程度,铁的吸氧腐蚀速率减慢,推测其可能的原因是 ______ 。
\(\rm{II.}\)探究铁粉发生析氢腐蚀的条件
将实验\(\rm{I}\)中的氯化钠溶液换成盐酸溶液,重复操作,进行实验\(\rm{II}\),得到相关实验数据如表\(\rm{3}\)所示:
影响因素 | 实验序号 | 铁炭质量比 | 盐酸的浓度\(\rm{(mol/L)}\) | \(\rm{H-H_{o}/cm}\) |
\(\rm{m(Fe)}\):\(\rm{m(C)}\) | \(\rm{II-①}\) | \(\rm{4}\):\(\rm{1}\) | \(\rm{2.0}\) | \(\rm{+5.5}\) |
\(\rm{II-②}\) | \(\rm{6}\):\(\rm{1}\) | \(\rm{a}\) | \(\rm{+8.5}\) |
\(\rm{II-③}\) | \(\rm{8}\):\(\rm{1}\) | \(\rm{2.0}\) | \(\rm{+13.0}\) |
盐酸浓度 | \(\rm{II-④}\) | \(\rm{b}\) | \(\rm{0.5}\) | \(\rm{+4.5}\) |
\(\rm{II-⑤}\) | \(\rm{c}\) | \(\rm{1.0}\) | \(\rm{+6.5}\) |
\(\rm{II-⑥}\) | \(\rm{d}\) | \(\rm{2.0}\) | \(\rm{+13.0}\) |
\(\rm{II-⑦}\) | \(\rm{e}\) | \(\rm{0.01}\) | \(\rm{-0.3}\) |
\(\rm{(5)}\)表格中的数据未填满,请你补充部分信息:\(\rm{a=}\) ______ ,\(\rm{c=}\) ______ 。
\(\rm{(6)}\)结合具体数据说明实验\(\rm{ii-④}\)、\(\rm{ii-⑤}\)、\(\rm{ii-⑥}\)的实验目的是 ______ 。
\(\rm{(7)}\)实验\(\rm{II-⑦}\)发现,当酸的浓度较小时,\(\rm{U}\)形管出现倒吸现象,产生该现象可能的原因是 ______ 。