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1、實(shí)驗(yàn)1鐵釘銹蝕條件的探究,【實(shí)驗(yàn)器材】大試管、膠塞、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、潔凈無(wú)銹的鐵釘、棉花和干燥劑氯化鈣等。【實(shí)驗(yàn)步驟】1.在實(shí)驗(yàn)1的試管中加入少量的蒸餾水,使鐵釘?shù)囊话虢]在水中;2.在實(shí)驗(yàn)2的試管中注入迅速冷卻的煮沸過(guò)的蒸餾水浸沒鐵釘,然后在蒸餾水的上方放一層植物油;3.在實(shí)驗(yàn)3的試管中先放入鐵釘,然后在試管中放入一團(tuán)棉花,最后把少量干燥劑放在棉花上,并塞緊橡皮塞。,【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】約一周后,觀察到實(shí)驗(yàn)1中的鐵釘生銹,實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3中的鐵釘不生銹?！緦?shí)驗(yàn)分析】實(shí)驗(yàn)1試管內(nèi)鐵釘生銹說(shuō)明鐵與水和空氣接觸易生銹;實(shí)驗(yàn)2試管內(nèi)沒有現(xiàn)象,說(shuō)明鐵生銹需要氧氣;實(shí)驗(yàn)3試管內(nèi)沒有現(xiàn)象,說(shuō)明鐵生銹
2、需要與水接觸。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵生銹實(shí)際上是鐵與氧氣和水共同作用的結(jié)果。【注意事項(xiàng)】(1)實(shí)驗(yàn)要用煮沸迅速冷卻的蒸餾水,這樣可以趕走水中溶解的氧氣;(2)實(shí)驗(yàn)2中要在水面上方放一層植物油,這樣可以起到隔絕空氣的作用。,特別提醒(1)本實(shí)驗(yàn)除用氯化鈣作干燥劑外,還可用生石灰、氫氧化鈉固體等作干燥劑;(2)鐵生銹屬于緩慢氧化,因此實(shí)驗(yàn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng);(3)銅的銹蝕條件有:氧氣、水和二氧化碳;(4)影響鐵銹蝕的因素有:鐵的純度、環(huán)境的溫度、空氣濕度、氧氣濃度、酸堿性,酸或氯化鈉的存在會(huì)加快鐵的銹蝕。,例題(2018安徽安慶一模)如圖是探究鐵生銹條件的實(shí)驗(yàn)裝置圖。(本實(shí)驗(yàn)使用的儀器均已干燥,且錐形瓶體積較小
3、,忽略錐形瓶?jī)?nèi)原有空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響),[實(shí)驗(yàn)步驟](1)按圖1所示裝配儀器并裝好試劑(裝置氣密性良好),觀察試管①和②中鐵釘?shù)纳P情況。(2)打開分液漏斗活塞,直至試管①中一半的冷卻的沸水排入試管②時(shí)(如圖2所示),停止實(shí)驗(yàn)。觀察試管③和④中鐵釘?shù)纳P情況。[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]試管①和②中的鐵釘不生銹,試管③和④中的鐵釘生銹,且試管③比試管④中的鐵釘生銹嚴(yán)重。,[實(shí)驗(yàn)分析](1)錐形瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)如圖3要實(shí)現(xiàn)“試管①中一半的冷卻的沸水排入試管②”,帶a、b導(dǎo)管的橡皮塞可選擇。(3)如圖4是實(shí)驗(yàn)后試管③中的鐵釘,其中生銹最嚴(yán)重的是(選填a、b或c)處。(4)試管③中的鐵釘比試管④中的
4、鐵釘生銹嚴(yán)重的原因是。(5)要對(duì)比鐵生銹需要水,應(yīng)選擇圖1、圖2實(shí)驗(yàn)中試管的編號(hào)是。(6)該實(shí)驗(yàn)中,若用“鋅粒”代替“二氧化錳”,用“稀硫酸”代替“雙氧水”,結(jié)合對(duì)比圖1、圖2各試管中的鐵釘生銹情況,(填“能”或“不能”)得出鐵生銹需要的條件。,答案(1)2H2O22H2O+O2↑(2)A(3)b(4)與氧氣接觸更充分(5)②和④(6)能,解析(1)過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下生成水和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑。(2)要實(shí)現(xiàn)“試管①中一半的冷卻的沸水排入試管②”,帶a、b導(dǎo)管的橡皮塞可選擇A,這樣能把冷卻的沸水排出。(3)如圖4是實(shí)驗(yàn)后試管③中的鐵釘,其中生銹最嚴(yán)
5、重的是b,因?yàn)閎點(diǎn)鐵與氧氣和水充分接觸。(4)試管③中的鐵釘比試管④中的鐵釘生銹嚴(yán)重的原因是與氧氣接觸更充分。(5)要對(duì)比鐵生銹需要水,應(yīng)選擇圖1、圖2實(shí)驗(yàn)中試管的編號(hào)是②和④。(6)若用“鋅?！贝妗岸趸i”,用“稀硫酸”代替“雙氧水”,則錐形瓶中產(chǎn)生的氣體是氫氣,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是試管①、②和③中的鐵釘不生銹,試管④中的鐵釘生銹,能得出鐵生銹需要的條件。,拓展設(shè)問(wèn)(7)小紅同學(xué)根據(jù)海邊的鐵器容易生銹猜測(cè):氯化鈉能加快鐵的生銹,請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證,若觀察到,即可證明小紅的猜測(cè)正確。(8)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究其他影響鐵釘生銹快慢的因素。猜想:。實(shí)驗(yàn)方案:。,答案(7)取A、B、C、D四支試管,分
6、別放入干燥的細(xì)鐵絲、浸過(guò)蒸餾水的細(xì)鐵絲、浸過(guò)食鹽水的細(xì)鐵絲以及完全浸沒在食鹽水中的細(xì)鐵絲浸沒在食鹽水中的細(xì)鐵絲生銹最嚴(yán)重(8)溫度可以影響鐵生銹的快慢將三枚鐵釘放在含有空氣和水分相同,溫度分別為10℃、20℃、30℃的試管中進(jìn)行觀察。會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度越高鐵生銹的速率越快,解析(7)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),要理清實(shí)驗(yàn)猜想,根據(jù)猜想需要有對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想,所以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該有四支試管,一支放入干燥的細(xì)鐵絲,一支放入浸過(guò)蒸餾水的細(xì)鐵絲,一支放入浸過(guò)食鹽水的細(xì)鐵絲,一支放入完全浸沒在食鹽水中的細(xì)鐵絲;若食鹽水能夠加快鐵的銹蝕,可觀察到的現(xiàn)象是浸沒在食鹽水中的細(xì)鐵絲銹蝕最嚴(yán)重。(8)可以選擇溫度作為探究因素,需要設(shè)計(jì)出至少三種不同溫度的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,根據(jù)溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。,
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