Question

【题目】化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动：

[探究一]铁生锈的条件

[实验 1]将洁净无锈的铁丝置于如图一所示装置中，关闭止水夹 K， 经过一段时间观察，装置中的铁丝没有锈迹。

（1）蒸馏水经过煮沸的目的是_______________。

（2）铁丝没有锈迹说明了______________。

[实验 2]打开止水夹 K，通入 O2，排出试管中的水（试管底部留少量的水），如图二所示，关闭止水夹 K，经过一段时间观察到铁丝生锈严重。

（3）通入 O2 时，应从__________端（填“a”或“b”）通入。

[实验 3]兴趣小组认为根据以上两个实验的现象还不足以得出铁生锈是与氧气和水共同作用的结论，于是利用图一装置补做了一个实验。

（4）简述兴趣小组补做实验的具体方法方法和观察到的现象______________。

[探究二] 酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素

[实验 4]将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图三）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。

编号	实验目的	碳粉/g	铁粉/g	醋酸/%
①	为以下实验做参照	1.0	3.0	80.0
②	探究醋酸浓度的影响	1.0		32.0
③		0.5	3.0	80.0

资料：碳粉不参与锥形瓶中的化学反应，醋酸溶液显酸性。

（5）上表中编号②实验中铁粉的质量为_____________；编号③试验的实验目的是___________。

（6）编号①试验测得容器中压强随时间变化如图四，t2 时容器中压强明显小于起始压强，其原因是___________。

（7）兴趣小组总结了图四中 0～t1 时压强增大的原因，可能是__________。

（拓展延伸）

（8）铁锈的主要成分是 Fe2O3，它是由铁生锈过程中产生的红褐色固体 Fe(OH)3 分解产生的，写出 Fe(OH)3 受热分解产生两种氧化物的化学方程式_____________。

（9）为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护层的方法。这些方法都能防止锈蚀的原理是______________。

Answer 1

【答案】除去水中溶解的氧气 铁锈蚀需要氧气 b 将光亮的铁丝放入盛有干燥空气的试管中，密封，过一段时间，观察到铁丝没有明显现象 3.0 探究碳粉质量的影响 铁与氧气反应 铁和醋酸反应生成氢气 隔绝氧气和水

【解析】

（1）蒸馏水加入试管前应先加热煮沸，目的是：除去水中溶解的氧气；

（2）铁丝与水接触，与氧气不接触，没有锈迹说明铁锈蚀需要氧气；

（3）为了让氧气与铁丝充分接触，氧气因从长端通入，故填：b；

（4）分析两个实验得到的结论是铁锈是需要氧气，还需要验证是否跟水有关，实验方案如下：将光亮的铁丝放入盛有干燥空气的试管中，密封，过一段时间，观察到铁丝没有明显现象；

（5）对比表中数据，可知编号②实验中铁粉的质量为3.0g；编号③试验的实验目的是探究碳粉质量的影响；

（6）反应一段时间后，压强减小是应为铁与氧气反应，消耗了氧气，导致压强减小；

（7）铁和醋酸反应生成氢气，导致瓶内压强增大；

（8）Fe(OH)3 受热分解产生氧化铁，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Fe、H、O，故生成物中含铁、氧，故另一氧化物为水，反应的化学方程式为：】 ；

（9）为了防止钢铁的锈蚀，人们常采用在其表面刷油漆或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水。