Question

在研究“铁生锈的条件及防治”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整．
【实验目的】铁生锈条件的探究．
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象．

【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小．
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的

 

、

 

（填名称）发生反应的结果．
【实验思考】
（1）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的

 

．
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和

 

两种现象来判断铁丝反应进行的情况．
（3）用完的菜刀要擦干存放，理由是

 

．
（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是

 

．
（5）为了防止钢铁锈蚀，人们常将铁制成不锈钢，不锈钢属于

 

（填“纯净物”或“混合物”）．此外还可以采用在铁器表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，此方法能防止锈蚀的原理是

 

．
（6）媒体报道每年因生锈而浪费的钢铁非常严重，请你用方程式表达如何用稀硫酸处理铁锈（Fe₂O₃）

 

．

Answer 1

分析：钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触．氧气约占空气总体积的五分之一．隔绝水或氧气能够防止铁生锈．铝的化学性质比较活泼，能和氧气反应生成一层致密而坚硬的氧化物薄膜，从而阻止铝的进一步反应．熟悉合金的归类及用硫酸除去铁锈的化学方程式，并能写出该方程式．

解答：解：【实验结论】由实验③可知，铁与氧气和水充分接触时容易生锈．故填：氧气和水．
【实验思考】
（1）因为氧气约占空气总体积的五分之一，当试管中的氧气被消耗完后，进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一．故填：

1

5

．
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和试管内空气体积减小两种现象来判断铁丝反应进行的情况．故填：进入试管内的水的体积或试管内空气体积减小．
（3）在干燥的环境中可以防止菜刀生锈．
（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是铝易生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应．故填：铝易生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应．
（5）将铁制成不锈钢，不锈钢属于混合物；采用在铁器表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，此方法能防止锈蚀的原理是阻止铁与空气接触．
（6）用方程式表达用稀硫酸处理铁锈（Fe₂O₃）的原理：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
故答案为：
氧气，水
（1）

1

5

（2）进入试管内的水的体积
（3）保持铁干燥，防止生锈
（4）铝表面形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝的进一步被氧化
（5）混合物阻止铁与空气接触
（6）Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O

点评：解答本题要掌握铁生锈的条件，只有掌握了铁生锈的条件才能找出防止铁生锈的方法．了解合金的含义及归类，熟悉用酸除锈的反应原理并正确书写化学方程式．