3.世界上每年因銹蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料,高達(dá)產(chǎn)量的20%~40%。某實(shí)驗(yàn)小組對鐵的銹蝕進(jìn)行如下探究。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計】
實(shí)驗(yàn)器材及藥品:汽水瓶4個,酒瓶塞2個,電吹風(fēng)1個、純凈水、食鹽
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)將4個汽水瓶分別編號為A、B、C、D。
(2)用電吹風(fēng)將A瓶內(nèi)吹干后迅速放入一枚鐵釘,并立即用酒瓶塞將瓶口塞住。將蠟燭熔化后封住瓶口的縫隙,使其與外部的空氣無法接觸。
(3)在B瓶內(nèi)裝入一滿瓶煮沸后的純凈水,使純凈水將鐵釘完全浸沒。再用酒瓶塞將瓶口塞住,并用相用的方法用蠟燭將瓶口的縫隙封住。
(4)在C瓶內(nèi)裝入少量純凈水,使鐵釘一部分在水里,另一部分裸露在空氣中,但不封口,使其與外部空氣接觸。
(5)在D瓶中加入少量的純凈水并加入少量食鹽,將鐵釘一部分浸泡在鹽水中,而另一部分裸露在空氣中,也不封口,使其與外部空氣接觸。
(6)將4個試驗(yàn)瓶放在家中觀察一周(每天觀察一次)
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析】
編號 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
A |
無變化 |
B |
無變化 |
C |
整枚鐵釘生銹,但水面部分的鐵銹最多,水呈黃色 |
D |
整枚鐵釘生銹,與C比較,鐵銹更多,其余現(xiàn)象變化不大 |
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計及現(xiàn)象回答下列問題:
①A、B瓶不生銹,說明只有
或者只有
,鐵都不生銹。
②C瓶中的鐵釘生銹現(xiàn)象,說明鐵生銹的必要條件是
;對比D瓶,其鐵生銹的速度比C瓶快,說明鹽在鐵生銹的過程中起到
的作用。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
①鐵生銹的必要條件是
、
同時存在。
②在有
的情況下,生銹的程度會加深、速度會加快。
【實(shí)驗(yàn)拓展】興趣小組同學(xué)對影響鐵生銹速率的因素進(jìn)一步進(jìn)行探究(如圖所示)。
4分鐘后觀察:A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮,A、B處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比,可得出鐵生銹與
有關(guān);B、D處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比說明:決定鐵生銹快慢的一個重要因素是
。
【實(shí)驗(yàn)應(yīng)用】
要減少鐵的生銹,則可以從實(shí)驗(yàn)的結(jié)論出發(fā),任意切斷生銹條件中的一個便可。如把鐵上面涂上油漆,便切斷了鐵和
的接觸,而把一些鐵制品如菜刀等用完后擦干并放在干燥的地方,則可以切斷鐵和
的接觸,從而防止鐵制品生銹。