Question

某课外小组为研究钢铁制品生锈的条件，进行了研究性学习．他们准备了以下实验用品：刚洗净的四只试管、3枚铁钉、植物油、久置的蒸馏水、镊子、滤纸，还需要的试验用品为______．
做实验时，发现铁钉上有锈，为了迅速除去铁锈，他们进行了下述实验操作：
①取一支试管，将生锈的铁钉放入试管中；②向试管中倒入2 mL稀盐酸；③用试管夹夹持试管，在酒精灯上加热；④当铁钉上的锈消失并变得光亮时，将试管中的废液倒入废液缸中；⑤用镊子夹取铁钉，并用蒸馏水冲洗干净，在酒精灯外焰上烘干铁钉．
（1）你认为上述操作中存在的问题是什么？应该怎么做？
（2）除了给铁钉除锈外，上述给出的实验用品还有哪些操作不符合实验要求？应该怎样处理？

Answer 1

解：铁钉为放在干燥的试管中密封装置，因此需要橡皮塞；除锈时，夹持试管需要试管夹；加热需要酒精灯、火柴．
故答案为：胶塞、试管夹、酒精灯、火柴
（1）除锈后用蒸馏水冲洗过的铁钉没有擦拭，直接放在酒精灯上加热为一处错误．故答案为：除锈后用蒸馏水冲洗过的铁钉，不能在酒精灯上烘干；应该用滤纸吸干铁钉表面的水．
（2）由于久置的蒸馏水中会溶有氧气，提供的试管全部是刚洗净的试管，内壁残留水分，不符合实验要求．故答案为：久置的蒸馏水中溶有氧气，应该煮沸后使用；本实验需要一支干燥的试管，刚洗净的试管应该用酒精灯烘干．
分析：本题是一道研究学习性质的实验题，根据钢铁生锈的两个条件：一要有水蒸气存在；二要与氧气接触．可设计实验为：取三支试管分别放入铁钉，第一枚铁钉既与水接触，又与空气接触；第二枚只与水接触；第三枚只与空气接触．其中第二枚铁钉为隔绝空气，需要在水面上覆盖植物油，第三枚铁钉为放在干燥的试管中密封装置，因此需要橡皮塞．另外，除锈时，夹持试管需要试管夹；加热需要酒精灯、火柴．
（1）上述实验中的⑤操作不对，在烘干情况下可能会反应，影响下一步的实验分析．
（2）由于久置的蒸馏水中会溶有氧气，将影响实验效果，需煮沸除去溶解氧气．刚洗净的试管，内壁有残留水．
点评：本实验题要紧扣反应实质来分析，铁生锈要与空气和水接触，在探究反应实质时要特别注意排除干扰因素．如本题久置的蒸馏水（溶解了氧气）、刚洗净的试管（内壁有水）都会影响我们的实验分析．