实验突破(九)
铁生锈条件的探究
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实验仪器
及药品
试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、铁钉、植物油、棉花、干燥剂氯化钙
实验操作
Ⅰ.在第1支试管中
放入一根铁钉,加入
少量蒸馏水使铁钉
的一部分浸在水中
Ⅱ.在第2支试管中放入一根
铁钉,加入经煮沸并迅速冷却
的蒸馏水浸没铁钉,再注入植
物油,在水面上形成油层
Ⅲ.在第3支试管中加入
少量氯化钙(氯化钙可吸
收空气中的水蒸气),放入
一根铁钉,塞紧试管口
实验装置
实验现象
（续表）
Ⅰ中铁钉锈蚀 Ⅱ中铁钉没有生锈 Ⅲ中铁钉没有生锈
实验
结论
铁制品锈蚀的条件:
实验
反思
(1)实验Ⅱ中使用煮沸过的蒸馏水的目的: ;
实验Ⅱ中加入植物油的目的:____________________________
(2)实验Ⅲ的试管中放入氯化钙的目的:
(3)防止铁制品锈蚀的原理: ;
防止铁制品锈蚀的常用方法: ;
除去铁制品表面的铁锈的常用方法:____________________________
除去水中溶解的少量氧气
防止空气中的氧气进入水中
隔绝氧气或水
涂油、刷漆、镀其他金属
用适量稀硫酸浸泡、打磨
除去空气中的水蒸气
（续表）
同时与水和氧气接触
1.“对比实验”是科学探究常用的方法,根据下列探究铁生锈条件的实验回答
问题。
实验中会出现明显现象的是 (填序号,下同)。欲得出“铁生锈需要与氧气
接触”的实验结论,需要对比 。
拓展训练
图S9-1
③
②③
2.某同学为了探究铁钉生锈条件,设计了如下实验。
序号 ① ② ③ ④
实验
内容
实验
现象
铁钉无明显变
化
铁钉生锈 铁钉无明显变化
铁钉生锈,U形管
左侧液面上升,右
侧液面下降
(1)通过实验①、②对比得出的结论是 。
(2)增加实验③的目的是 。
(3)实验④中,导致“U形管左侧液面上升,右侧液面下降”的原因是____________
。
水是铁钉生锈的条件之一
探究氧气是否为铁钉生锈的条件之一
铁生锈消
耗了氧气,使得试管内的气体压强减小
3.某化学兴趣小组对铁的锈蚀与防护及金属的性质进行以下实验探究。
取一定量铁粉置于锥形瓶底部,塞紧瓶塞,滴加适量食盐水,用压强传感器测得锥
形瓶内压强与时间变化关系如图S9-2所示:
(1)实验中食盐水的作用是 。
(2)锥形瓶内压强下降的原因是 。
(3)自行车钢圈多采用铝合金,是利用了铝合
金 的性质。
加快铁的锈蚀
铁生锈消耗瓶中氧气
质轻(或耐腐蚀或硬度大)
图S9-2
4.某些铜制品在空气中久置,表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。某化学实验小组
设计并进行实验,探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
[提出猜想]
根据铜锈的组成推测,铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
[进行实验]
实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝,并打磨光亮。设计了如下表所示的5
个实验并持续观察。
编号 ① ② ③ ④ ⑤
实验
现象
无明显
现象
无明显
现象
铜丝表
面有绿
色物质
无明显
现象
无明显
现象
[解释与结论]
(1)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”,其目的是_______________________
。
(2)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是 (填编号)。
(3)对比实验②和③,得出的结论是 。
(4)实验②的目的是 。
(5)为验证猜想,请在图中将实验⑤补充完整。
除去水中溶解的氧气
①和③
铜生锈与O2有关
证明在无氧条件下,铜不生锈,说明铜生锈与氧气有关
且防止氧气再溶于水
[答案] (5)
5.暖贴的发热材料主要由铁粉、活性炭、食盐、水等物质组成。
[提出问题]发热材料中各主要物质起到了什么作用?
[猜想与假设]
Ⅰ.铁粉生锈,发生氧化反应,放出热量。
Ⅱ.活性炭能加快铁粉氧化的速率。
Ⅲ.食盐能加快铁粉氧化的速率。
[进行实验]
实验
编号
实验药品及用量 反应时
间/min
温度上
升值/℃铁粉/g 活性炭/g 食盐/g 水/g
对照组 1 0.2 0.1 5 10 58
实验组
1 0 0.2 0.1 5 10 0
2 1 0 0.1 5 10 2.7
3 1 0.2 0.1 0 10 4.5
4 10 20
[解释与结论]
(1)铁生锈的条件是 。
(2)已知铁粉在一定条件下生锈,发生氧化反应的产物可能是Fe(OH)3,该反应的
化学方程式为 。
(3)分析 (填实验编号)数据,可证明猜想与假设Ⅱ正确。
与氧气和水同时接触
4Fe+6H2O+3O2 4Fe(OH)3
对照组与实验组2
5.暖贴的发热材料主要由铁粉、活性炭、食盐、水等物质组成。
[提出问题]发热材料中各主要物质起到了什么作用?
[猜想与假设]
Ⅰ.铁粉生锈,发生氧化反应,放出热量。
Ⅱ.活性炭能加快铁粉氧化的速率。
Ⅲ.食盐能加快铁粉氧化的速率。
[进行实验]
实验
编号
实验药品及用量 反应时
间/min
温度上
升值/℃铁粉/g 活性炭/g 食盐/g 水/g
对照组 1 0.2 0.1 5 10 58
实验组
1 0 0.2 0.1 5 10 0
2 1 0 0.1 5 10 2.7
3 1 0.2 0.1 0 10 4.5
4 10 201 0.2 0 5
(4)分析实验组4与对照组数据,可证明猜想与假设Ⅲ正确。请填写表中空缺数据。
5.暖贴的发热材料主要由铁粉、活性炭、食盐、水等物质组成。
[提出问题]发热材料中各主要物质起到了什么作用?
[猜想与假设]
Ⅰ.铁粉生锈,发生氧化反应,放出热量。
Ⅱ.活性炭能加快铁粉氧化的速率。
Ⅲ.食盐能加快铁粉氧化的速率。
[进行实验]
实验
编号
实验药品及用量 反应时
间/min
温度上
升值/℃铁粉/g 活性炭/g 食盐/g 水/g
对照组 1 0.2 0.1 5 10 58
实验组
1 0 0.2 0.1 5 10 0
2 1 0 0.1 5 10 2.7
3 1 0.2 0.1 0 10 4.5
4 10 20
[反思与评价]
(5)某同学认为没有必要进行实验组1,你是否同意他的观点并说明理由___________
。
(6)某同学质疑此实验中忽略了发热材料中的水。你认为分析___________________
(填实验编号)的数据,可证明水的作用。
不同意。
不进行实验组1,不能排除热量是由活性炭、食盐、水三者共同作用产生的可能
对照组与实验组3
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