19. 钢铁锈蚀给人类带来了巨大的损失,为减少损失需要研究铁锈蚀的原因和防护方法。某化学活动小组对铁制品的锈蚀条件、生锈速率的影响因素及应用进行如下探究。 探究一铁制品锈蚀的条件 a b-|||-→m-|||-①干燥的 ②南湿的-|||-止水夹 20mLO2-|||-普通铁丝 → 普通铁丝-|||-干燥剂一 脱脂棉-|||-③潮湿的纯铁丝-|||-甲 乙步骤:1.利用图甲所示装置,将干燥的氧气从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示) 2.待U形管内充满氧气后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20mL氧气后,在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。 现象:一段时间后,观察U形管内的铁丝,现象如下表所示。 (1)铁制品锈蚀的条件之一是需要氧气,实验中能支持此条件的证据是___________________。 (2)通过对比①②实验现象,可以得出铁制品锈蚀与_________________有关,对比②③实验还可得出铁制品锈蚀与___________________有关。 探究二 探究氯化物对铁制品生锈速率的影响 资料:氯化钠、氯化钙、氯化铜等属于氯化物 实验及现象如下: 观察对象 现象 ①干燥的普通铁丝 没有明显变化 ②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑 ③潮湿的纯铁丝 没有明显变化 (1)对比实验①②③可以得到的结论是___________________。 (2)经检验实验④中的红色沉淀是铁锈和铜。结合上述结论及实验④,对于“氯化物对铁钉生锈速度的影响”,提出进一步的假设___________________。 (3)该小组同学在上述实验基础上,又按下图进行对比实验,连续数天观察发现以下现象,该实验的探究目的是___________________。 a b-|||-→m-|||-①干燥的 ②南湿的-|||-止水夹 20mLO2-|||-普通铁丝 → 普通铁丝-|||-干燥剂一 脱脂棉-|||-③潮湿的纯铁丝-|||-甲 乙探究三探究温度对铁制品生锈速率的影响 实验如下:称量用砂纸打磨过的铁钉质量,按右图进行实验,放置72h,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表。 a b-|||-→m-|||-①干燥的 ②南湿的-|||-止水夹 20mLO2-|||-普通铁丝 → 普通铁丝-|||-干燥剂一 脱脂棉-|||-③潮湿的纯铁丝-|||-甲 乙编号 实验 a b-|||-→m-|||-①干燥的 ②南湿的-|||-止水夹 20mLO2-|||-普通铁丝 → 普通铁丝-|||-干燥剂一 脱脂棉-|||-③潮湿的纯铁丝-|||-甲 乙a b-|||-→m-|||-①干燥的 ②南湿的-|||-止水夹 20mLO2-|||-普通铁丝 → 普通铁丝-|||-干燥剂一 脱脂棉-|||-③潮湿的纯铁丝-|||-甲 乙a b-|||-→m-|||-①干燥的 ②南湿的-|||-止水夹 20mLO2-|||-普通铁丝 → 普通铁丝-|||-干燥剂一 脱脂棉-|||-③潮湿的纯铁丝-|||-甲 乙a b-|||-→m-|||-①干燥的 ②南湿的-|||-止水夹 20mLO2-|||-普通铁丝 → 普通铁丝-|||-干燥剂一 脱脂棉-|||-③潮湿的纯铁丝-|||-甲 乙现象 48h后,铁钉表面出现红褐色 24h后,铁钉表面出现红褐色 24h后,铁钉表面出现红褐色 7min时铁钉表面出现红褐色,20min后试管底部出现红色沉淀 (1)该实验的结论是___________________。 (2)有同学认为该实验未能直实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因___________________。改进实验方案证明你的分析___________________(写出实验操作方法、预计现象及结论) 探究四学以致用,转“害”为“利” (1)钢铁锈蚀给人类带来了巨大的损失。为防止自行车的链条生锈,采取的防锈措施是___________________。 (2)生活中人们利用铁锈蚀放出热量的原理,研制出冬天取暖使用的“暖宝宝”等。“暖宝宝”在运输和保存过程中应注意___________________。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 008 0.16 0.18 0.18 0.18
探究一铁制品锈蚀的条件

步骤:1.利用图甲所示装置,将干燥的氧气从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示)
2.待U形管内充满氧气后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20mL氧气后,在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
现象:一段时间后,观察U形管内的铁丝,现象如下表所示。
(1)铁制品锈蚀的条件之一是需要氧气,实验中能支持此条件的证据是___________________。
(2)通过对比①②实验现象,可以得出铁制品锈蚀与_________________有关,对比②③实验还可得出铁制品锈蚀与___________________有关。
资料:氯化钠、氯化钙、氯化铜等属于氯化物
实验及现象如下:
观察对象 | 现象 |
①干燥的普通铁丝 | 没有明显变化 |
②潮湿的普通铁丝 | 较多红褐色锈斑 |
③潮湿的纯铁丝 | 没有明显变化 |
(1)对比实验①②③可以得到的结论是___________________。
(2)经检验实验④中的红色沉淀是铁锈和铜。结合上述结论及实验④,对于“氯化物对铁钉生锈速度的影响”,提出进一步的假设___________________。
(3)该小组同学在上述实验基础上,又按下图进行对比实验,连续数天观察发现以下现象,该实验的探究目的是___________________。

探究三探究温度对铁制品生锈速率的影响
实验如下:称量用砂纸打磨过的铁钉质量,按右图进行实验,放置72h,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表。

编号 | ||||
实验 |
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现象 | 48h后,铁钉表面出现红褐色 | 24h后,铁钉表面出现红褐色 | 24h后,铁钉表面出现红褐色 | 7min时铁钉表面出现红褐色,20min后试管底部出现红色沉淀 |
(1)该实验的结论是___________________。
(2)有同学认为该实验未能直实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因___________________。改进实验方案证明你的分析___________________(写出实验操作方法、预计现象及结论)
探究四学以致用,转“害”为“利”
(1)钢铁锈蚀给人类带来了巨大的损失。为防止自行车的链条生锈,采取的防锈措施是___________________。
(2)生活中人们利用铁锈蚀放出热量的原理,研制出冬天取暖使用的“暖宝宝”等。“暖宝宝”在运输和保存过程中应注意___________________。
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
铁钉质量增加/g | 0.02 | 0.04 | 008 | 0.16 | 0.18 | 0.18 | 0.18 |
题目解答
答案
(1)潮湿的普通铁丝,通入氧气后,有较多红褐色锈斑,注射器中氧气减少
(2)水分金属的内部结构有关
探究二
(1)氯化物可能加快铁钉生锈的速度
(2)当氯化物与铁钉反应时,可能铁钉生锈速度更快
(3)探究氯化钠溶液的浓度对铁制品生锈速率的影响
探究三
(1)其它条件相同时,温度在10~50℃的范围内,温度越高,铁钉腐蚀的速度越快(或其它条件相同时,在一定温度范围内,温度越高,铁钉腐蚀的速度越快)
(2)试管内的氧气已耗尽,剩余的铁不能继续锈蚀(或铁钉已经全部锈蚀,所以质量不再增加)
向试管中充入氧气,并在50℃条件下放置72h,取出铁钉称量,若铁钉增加的质量大于0.18g,则分析成立(或按图示进行实验,在试管中放入多根铁钉,并在50℃条件下放置72h,则分析成立)
探究四
(1)在链条上涂油
(2)密封防潮保存



