鐵釘是生活中常見的鐵制品。45中橡樹灣興趣小組對(duì)不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕和酸除銹時(shí)的反應(yīng)進(jìn)行了探究。
【活動(dòng)一】探究不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕
取四枚鐵釘,按照如圖1所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一天后觀察到的現(xiàn)象如下表所示。
試管 |
a |
b |
c |
d |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
鐵釘表面無明顯變化 |
鐵釘表面無明顯變化 |
蒸餾水和空氣交界處鐵釘出現(xiàn)輕微銹蝕 |
食鹽水和空氣交界處鐵釘出現(xiàn)較多銹蝕 |
(1)由試管a、b、c中的現(xiàn)象可知鐵釘銹蝕的條件是
與水和氧氣同時(shí)接觸
與水和氧氣同時(shí)接觸
。
(2)由試管c、d中的現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是
食鹽會(huì)加快鐵釘銹蝕
食鹽會(huì)加快鐵釘銹蝕
。
【活動(dòng)二】探究鹽酸、硫酸除鐵銹的反應(yīng)
興趣小組在利用稀鹽酸、稀硫酸除鐵銹時(shí)發(fā)現(xiàn)稀鹽酸除鐵銹后溶液變?yōu)辄S色,而稀硫酸除鐵銹后溶液仍為無色。對(duì)于此種情形他們進(jìn)行了探究。
(3)寫出稀鹽酸除鐵銹的化學(xué)方程式
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
。
【提出問題】為什么氯化鐵溶液呈黃色而硫酸鐵溶液呈無色?
【查閱資料】Fe
3+的水溶液呈黃色,部分遇酸會(huì)褪色;
【猜想與假設(shè)】同學(xué)們認(rèn)為硫酸鐵溶液中含有Fe
3+,溶液應(yīng)該呈黃色,其呈無色的原因可能時(shí)除鐵銹時(shí)稀硫酸過量。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1】
【現(xiàn)象與結(jié)論】
(4)②中是
無
無
色溶液,猜想正確。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn),對(duì)比②④中的溶液顏色,同學(xué)們認(rèn)為氯化鐵溶液呈黃色的原因可能是
氯離子的存在
氯離子的存在
。
(6)興趣小組成員再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明氯化鐵溶液呈黃色的原因,實(shí)驗(yàn)方案:取試管①中溶液,先滴加稀硫酸,再滴加氯化鈉溶液,觀察到
溶液先褪色,再變黃
溶液先褪色,再變黃
。
【活動(dòng)三】實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字化技術(shù)研究溫度對(duì)溶液顏色的影響。分別用活動(dòng)二中試管①③中試劑作為待測液,用色度計(jì)測定其透光率(透光率越小,溶液顏色越深;透光率越大,溶液顏色越淺)。
請寫出兩個(gè)由如圖圖1圖2得到的信息:
(7)
相同條件下,氯化鐵溶液比硫酸鐵溶液顏色深
相同條件下,氯化鐵溶液比硫酸鐵溶液顏色深
。
(8)
硫酸鐵溶液透光率隨溫度變化幅度明顯小于氯化鐵溶液
硫酸鐵溶液透光率隨溫度變化幅度明顯小于氯化鐵溶液
。