Question

【题目】某研究小组为探究“铁钉在不同溶液中腐蚀的速率”，在相同条件下取同浓度的下列不同溶液用如图装置完成实验，并用手持数据采集器进行测定。回答下列问题：

所用溶液	NH4Cl	(NH4)2SO4	NH4NO3
0min时氧气浓度(%)	20.8	20.8	20.8
500min时氧气浓度(%)	15.8	17.0	17.4
实验前溶液PH	5.31	5.53	5.50
实验后溶液PH	7.37	7.99	8.22
铁钉表面锈蚀情况	大量铁锈	大量铁锈	大量铁锈

（1）用稀硫酸去除铁锈的化学反应方程式为_____

（2）在NH4Cl、(NH4)2SO4、和NH4NO3溶液中，铁钉锈蚀过程中上述溶液的酸性均变_____（填“强”或“弱”）

（3）上述实验方案是否合理？_____（填“合理”或“不合理”），你的理由是_____

（4）铁钉锈蚀的速率还可能与_____有关。请设计你的实验，验证你的猜想：

实验操作	实验现象及结论
_____	_____

（注意：若答对第（5）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分）

（span>5）该小组在不同酸碱性溶液中又进行了探究，在相同条件下其测定的实验数据如下图：

a、上述实验中，氧气浓度下降先陡后缓的原因为_____

b、根据甲、乙图像，请写出三点结论：

①结论：_____②结论：_____③结论：_____

Answer 1

【答案】Fe2 O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)2+3H2O 弱 不合理 本题探究的是铁在不同种溶液中锈蚀情况，本实验所用样本都是弱酸性的，样本偏小，缺少中性、碱性溶液作对比 酸性溶液 取两根铁钉，把其中一个铁钉在稀盐酸中浸泡一下，取出，分别放入敞口的试管中，观察现象 铁钉都生锈，用盐酸浸泡的铁钉生锈更快，所以酸性溶液中铁生锈更快 生锈速度变慢了 整体上，3条曲线均出现先陡后缓的走势，说明吸氧腐蚀速率先快后慢 在500min内，铁钉的吸氧腐蚀程度是酸性溶液＞中性溶液 500min内吸氧腐蚀的平均速率的大小顺序与腐蚀程度一致

【解析】

(1)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水。

(2)在氯化铵、硫酸铵和NH4NO3溶液中，铁钉锈蚀过程中，因为pH都变大，上述溶液的酸性均变弱。

(3)上述实验方案不合理，理由是：本题探究的是铁在不同种溶液中锈蚀情况，本实验所用样本都是弱酸性的，样本偏小，缺少中性、碱性溶液作对比。

(4)铁钉锈蚀的速率还可能与酸性溶液有关，设计实验：取两根铁钉，把其中一个铁钉在稀盐酸中浸泡一下，取出，分别放入敞口的试管中，观察现象，铁钉都生锈，用盐酸浸泡的铁钉生锈更快，所以酸性溶液中铁生锈更快。

(5) a、上述实验中，氧气浓度下降先陡后缓的原因为：生锈速度变慢了；

b、根据甲、乙图像，得出三点结论：

整体上，3条曲线均出现先陡后缓的走势，说明吸氧腐蚀速率先快后慢；

在500min内，铁钉的吸氧腐蚀程度是酸性溶液＞中性溶液；

500min内吸氧腐蚀的平均速率的大小顺序与腐蚀程度一致。

(1)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为Fe2 O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)2+3H2O。

(2)在氯化铵、硫酸铵和NH4NO3溶液中，铁钉锈蚀过程中，因为pH都变大，上述溶液的酸性均变弱。

(3)上述实验方案不合理；理由是：本题探究的是铁在不同种溶液中锈蚀情况，本实验所用样本都是弱酸性的，样本偏小，缺少中性、碱性溶液作对比。

(4)铁钉锈蚀的速率还可能与酸性溶液有关；设计实验：取两根铁钉，把其中一个铁钉在稀盐酸中浸泡一下，取出，分别放入敞口的试管中，观察现象；铁钉都生锈，用盐酸浸泡的铁钉生锈程度更快，所以酸性溶液中铁生锈更快。

(5) a、上述实验中，氧气浓度下降先陡后缓的原因为：生锈速度变慢了；

b、根据甲、乙图像，得出三点结论：

整体上，3条曲线均出现先陡后缓的走势，说明吸氧腐蚀速率先快后慢；

在500min内，铁钉的吸氧腐蚀程度是酸性溶液＞中性溶液；

500min内吸氧腐蚀的平均速率的大小顺序与腐蚀程度一致。