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我國高鐵創(chuàng)造的中國速度令世界矚目,某學(xué)習(xí)小組對高鐵建設(shè)中的鋼鐵銹蝕進(jìn)行探究。
【提出問題】鐵銹蝕與哪些因素有關(guān)。
【查閱資料】碳粉可加快鐵的銹蝕,碳粉不與鹽酸反應(yīng);氧化鐵能與鹽酸反應(yīng),不產(chǎn)生氣體。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)一:定性探究鐵銹蝕的因素
取四枚大小相同的潔凈無銹鐵釘分別放入試管,進(jìn)行圖1實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象如下表。
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試管編號 B C D
一周后鐵釘表面現(xiàn)象 有一層鐵銹 無明顯變化 無明顯變化 有較厚鐵銹
(1)對比A、B、C試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明鐵銹蝕是與空氣中的
氧氣、水蒸氣
氧氣、水蒸氣
發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(2)得到無氧蒸餾水可采用煮沸的方法,是因?yàn)檠鯕庠谒械娜芙舛入S溫度的升高而
降低
降低
(填“升高”或“降低”)。
(3)對比A和D試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明鐵銹蝕快慢與
氯化鈉
氯化鈉
有關(guān);
(4)生活中鐵制品易生銹而鋁制品不易生銹的原因是
在常溫下,鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜
在常溫下,鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜

實(shí)驗(yàn)二:定量探究影響鐵銹蝕的因素
小組設(shè)計(jì)了圖2裝置,檢查氣密性,將5g鐵粉和2g碳粉加入三頸燒瓶,t1時(shí)刻加入2mL飽和NaCl溶液后,再將一只裝有5mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上(此時(shí)沒有推動(dòng)注射器活塞),采集數(shù)據(jù)。
(5)據(jù)圖3,說明鐵生銹是
放熱
放熱
(填“放熱”或“吸熱”),t2~t3這段時(shí)間反應(yīng)并未停止但溫度卻開始降低,原因是
生銹放熱量小于熱量散失
生銹放熱量小于熱量散失

(6)據(jù)圖2圖4分析t3時(shí)刻后壓強(qiáng)突然變大,原因是
鐵生銹消耗氧氣,裝置中的壓強(qiáng)變小,則將注射器中的鹽酸吸入,鹽酸與鐵反應(yīng)生成氫氣
鐵生銹消耗氧氣,裝置中的壓強(qiáng)變小,則將注射器中的鹽酸吸入,鹽酸與鐵反應(yīng)生成氫氣
。
實(shí)驗(yàn)三:測定部分生銹的鐵粉中鐵的含量
(7)連接如圖5裝置。取部分生銹的鐵粉(鐵和氧化鐵的混合物)0.6g于錐形瓶中,加入足量稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。完全反應(yīng)后,測得生成氣體體積為0.2L,已知該條件下氫氣密度為0.09g/L,根據(jù)以上數(shù)據(jù),請計(jì)算該固體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過程)
84%
84%

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(8)學(xué)習(xí)小組有同學(xué)提出;用這種方法測得的氣體體積不夠準(zhǔn)確,可能會導(dǎo)致測定的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大,可能的原因是
bd
bd
(填序號)。
a、裝置的氣密性不好
b、鐵與鹽酸反應(yīng)放熱
c、生成的氣體會部分滯留在錐形瓶中
d、沒有扣掉加入的鹽酸的體積
【反思評價(jià)】
(9)小麗同學(xué)猜測:鐵銹蝕的快慢還可能與氧氣的濃度有關(guān),為判斷該猜測是否正確,請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小麗同學(xué)的猜想,簡述實(shí)驗(yàn)方案。(實(shí)驗(yàn)方案包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論)
分別將鐵放入不同濃度的試管中,并且試管中有等量的水,若觀察到氧氣濃度較高的試管中鐵生銹嚴(yán)重,則說明氧氣濃度越高,鐵生銹越快
分別將鐵放入不同濃度的試管中,并且試管中有等量的水,若觀察到氧氣濃度較高的試管中鐵生銹嚴(yán)重,則說明氧氣濃度越高,鐵生銹越快
。

【考點(diǎn)】探究金屬銹蝕的條件
【答案】氧氣、水蒸氣;降低;氯化鈉;在常溫下,鋁能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜;放熱;生銹放熱量小于熱量散失;鐵生銹消耗氧氣,裝置中的壓強(qiáng)變小,則將注射器中的鹽酸吸入,鹽酸與鐵反應(yīng)生成氫氣;84%;bd;分別將鐵放入不同濃度的試管中,并且試管中有等量的水,若觀察到氧氣濃度較高的試管中鐵生銹嚴(yán)重,則說明氧氣濃度越高,鐵生銹越快
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:205引用:3難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.在進(jìn)行“二氧化碳制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”時(shí),小明發(fā)現(xiàn)放置小蠟燭的銅架上出現(xiàn)了綠色物質(zhì),且綠色物質(zhì)只出現(xiàn)在下部(伸到燒杯下面的部分),上部和在燒杯外的部分沒有出現(xiàn),小明思考,銅也會生銹嗎?為什么只出現(xiàn)在下部呢?銅生銹的條件是什么?
    【查閱資料】銅在一定條件下會銹蝕生成一種綠色的物質(zhì)(銅綠),其主要成分是堿式碳酸銅,化學(xué)式時(shí)候Cu2(OH)2CO3,受熱易分解.
    【猜想與假設(shè)】依據(jù)銅綠的化學(xué)式,小明猜想銅生銹的條件可能是,銅與氧氣、
     
    共同作用,做出此猜想的依據(jù)是
     

    【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】將四塊銅片分別按如圖放置半個(gè)月,觀察現(xiàn)象如下,A中銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴(yán)重,B、C、D中銅片不生銹,D裝置中氫氧化鈉溶液的作用是
     
    ,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
     

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    【得出結(jié)論】根據(jù)A和D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知銅生銹需要
     

    【反思與應(yīng)用】利用所得結(jié)論填空,依據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實(shí)驗(yàn)操作推測銅架下部容易生銹的原因是
     

    【實(shí)驗(yàn)拓展】有資料顯示,氧化銅也能加快過氧化氫溶液的分解速率.
    (1)給你一支已經(jīng)產(chǎn)生銅綠的銅架,5%過氧化氫溶液,請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明(儀器自選).
     

    (2)請你試著寫出銅生成銅綠的化學(xué)方程式
     

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:52引用:1難度:0.3
  • 2.小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己的銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色的物質(zhì),查閱資料得知是銅綠[主要成分是Cu2( OH)2CO3]。
    【提出問題】銅在什么樣的條件下容易生銹?
    【假設(shè)猜想】根據(jù)銅綠的化學(xué)式,猜想銅生銹可能是銅與氧氣、
     
     
    共同作用的結(jié)果。
    【實(shí)驗(yàn)探究】將四小塊銅片分別按下面所示裝置放置一段時(shí)間,觀察到如下現(xiàn)象:
    實(shí)驗(yàn)裝置  菁優(yōu)網(wǎng)  菁優(yōu)網(wǎng)  菁優(yōu)網(wǎng)  菁優(yōu)網(wǎng)
    實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 銅片不生銹 銅片不生銹 銅片不生銹 銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴(yán)重
    【實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析】實(shí)驗(yàn)a說明沒有水銅不會生銹,實(shí)驗(yàn)b、c分別說明沒有
     
     
    銅也不會生銹。據(jù)此寫出銅生銹的化學(xué)方程式:
     
    。
    【反思與應(yīng)用】寫出一種防止銅制品生銹的具體方法:
     

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.銅器長時(shí)間暴露在空氣中會生成銅綠[Cu2(OH)2CO3],銅綠不穩(wěn)定,受熱會生成三種氧化物。
    (1)根據(jù)銅綠的化學(xué)式,你認(rèn)為銅綠的形成是銅與
     
    、
     
    和氧氣共同作用的結(jié)果,你判斷的依據(jù)是
     
    。
    (2)為探究銅綠的組成,小芳同學(xué)從銅器上取下適量的銅綠放入下圖所示的裝置中,加熱后,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是
     
    。
    (3)請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明銅綠的組成中含有銅元素(寫出操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)
    操作步驟 現(xiàn)象 結(jié)論

     
     
     

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:28引用:1難度:0.4
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