化學(xué)興趣小組對鐵銹的形成過程展開如下探究。
Ⅰ.為了探究鐵生銹的過程,同學(xué)們設(shè)計了如圖所示實(shí)驗。同學(xué)們經(jīng)過一段時間的觀察,發(fā)現(xiàn) AA(填裝置序號)裝置中出現(xiàn)了明顯的銹跡,于是得出鐵生銹是鐵與 水、氧氣水、氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。
Ⅱ.通過上述實(shí)驗,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)鐵釘生銹需要幾天的時間,于是詢問老師如何加快鐵釘生銹的速率,告知氯化物可能加快鐵釘生銹的速率。
【提出問題】氯化物對鐵釘生銹有怎樣的影響?
【查閱資料】NaCl、CaCl2、CuCl2等由氯離子與金屬離子構(gòu)成的鹽均屬于氯化物。
【進(jìn)行實(shí)驗】
實(shí)驗1:探究氯化物對鐵釘生銹速率的影響。
試管編號 | ① | ② | ③ | ④ |
實(shí)驗 | ||||
現(xiàn)象 | 2天后,鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì) | 1天后,鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì) | 1天后,鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì) | 7分鐘時,鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì),20分鐘后試管底部出現(xiàn)紅色固體 |
5
5
mL蒸餾水。(2)對比實(shí)驗①②③可以得到的結(jié)論是
氯化物能加快鐵釘生銹的速率
氯化物能加快鐵釘生銹的速率
。實(shí)驗2:探究試管④中紅色固體的成分。
(3)小組同學(xué)認(rèn)為,試管④中的紅色沉淀可能是鐵銹,也可能是銅。他們認(rèn)為紅色沉淀可能是銅的理由是
Fe+CuCl2═FeCl2+Cu
Fe+CuCl2═FeCl2+Cu
。(用化學(xué)方程式表示)【進(jìn)行實(shí)驗】
實(shí)驗步驟 | 實(shí)驗操作 | 實(shí)驗現(xiàn)象 |
Ⅰ | 取出④中鐵釘,過濾剩余物,洗滌濾紙上的物質(zhì) | 固體為紅色 |
Ⅱ | 將步驟Ⅰ中所得紅色固體加入試管中,再向試管中加入足量的X | 紅色固體大部分溶解,溶液變?yōu)辄S色 |
Ⅲ | 將步驟Ⅱ所得混合物過濾、洗滌、干燥,得到的固體置于石棉網(wǎng)上灼燒 | 紅色固體變黑 |
Ⅳ |
將步驟Ⅲ所得黑色固體于試管中,加入足量稀硫酸 將步驟Ⅲ所得黑色固體于試管中,加入足量稀硫酸
|
黑色固體全部溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色 |
稀鹽酸或稀硫酸
稀鹽酸或稀硫酸
。(5)步驟Ⅳ中進(jìn)行的實(shí)驗操作是
將步驟Ⅲ所得黑色固體于試管中,加入足量稀硫酸
將步驟Ⅲ所得黑色固體于試管中,加入足量稀硫酸
。【實(shí)驗結(jié)論】(6)由實(shí)驗2得出結(jié)論,試管④中紅色固體的成分是
氧化鐵和銅
氧化鐵和銅
。【反思與評價】(7)結(jié)合實(shí)驗1、2的探究結(jié)論,對于“氯化物對鐵釘生銹速率的影響”,請你提出進(jìn)一步的假設(shè)。
【考點(diǎn)】探究金屬銹蝕的條件;書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式.
【答案】A;水、氧氣;5;氯化物能加快鐵釘生銹的速率;Fe+CuCl2═FeCl2+Cu;將步驟Ⅲ所得黑色固體于試管中,加入足量稀硫酸;稀鹽酸或稀硫酸;將步驟Ⅲ所得黑色固體于試管中,加入足量稀硫酸;氧化鐵和銅
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:55引用:1難度:0.5
相似題
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1.化學(xué)小組對鋼鐵的銹蝕進(jìn)行實(shí)驗研究。
Ⅰ.探究鋼鐵銹蝕的基本條件
(1)一段時間后,C、D、E中鐵釘生銹,A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現(xiàn)象可知,鐵的銹蝕是鐵跟
(2)使用自來水重新進(jìn)行如圖實(shí)驗,一段時間后發(fā)現(xiàn)試管B中鐵釘生銹了,其可能的原因是
Ⅱ.探究食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗,每組實(shí)驗加入鐵炭總質(zhì)量為24g,食鹽水體積為7.5mL,恰好能將固體潤濕。測得的數(shù)據(jù)見下表:(提供資料:示數(shù)差3cm是指U型管左側(cè)液面上升3cm。)序號 鐵炭質(zhì)量比 食鹽水濃度/% 示數(shù)差3cm所用時間/s 10分鐘時溫度升高值/℃ 實(shí)驗① 2:1 26 90 7.8 實(shí)驗② 4:1 26 170 4.2 實(shí)驗③ 6:1 26 190 3.3 實(shí)驗④ 2:1 13 140 6 實(shí)驗⑤ 2:1 6.5 140 6
(4)查閱資料得知,食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜,并促使鐵發(fā)生一系列反應(yīng)得到氫氧化鐵,它在空氣中風(fēng)化失水后變成氧化鐵。鋼筋銹蝕過程中生成氧化鐵的反應(yīng)方程式是
Ⅲ.探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
步驟1:按如圖連接好裝置,檢查裝置氣密性。
步驟2:向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末,向分液漏斗內(nèi)加入10mL不同濃度的稀鹽酸。
步驟3:將稀鹽酸全部注入三頸燒瓶內(nèi),關(guān)閉分液漏斗活塞,一段時間后,至恢復(fù)到室溫時,采集的數(shù)據(jù)見下表:序號 鹽酸pH P反應(yīng)前 P反應(yīng)后 DO反應(yīng)前 DO反應(yīng)后 開始降低所需時間/s 實(shí)驗① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實(shí)驗② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實(shí)驗③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實(shí)驗④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實(shí)驗⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175
(6)實(shí)驗①和實(shí)驗②反應(yīng)后壓強(qiáng)變大。進(jìn)行實(shí)驗③時,觀察到溶液中有氣泡冒出,反應(yīng)后體系內(nèi)壓強(qiáng)卻變小了,變小的原因是
(7)分析表中數(shù)據(jù),在該實(shí)驗條件下,下列說法正確的有
a.當(dāng)pH=2時,鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快
b.稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關(guān)
c.鐵粉和鹽酸,氧氣在剛接觸時不是同時發(fā)生反應(yīng)發(fā)布:2024/12/24 10:30:2組卷:193引用:4難度:0.5 -
2.在進(jìn)行“二氧化碳制取和性質(zhì)實(shí)驗”時,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、
【設(shè)計實(shí)驗】將四塊銅片分別按如圖放置半個月,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
【得出結(jié)論】根據(jù)A和D中的實(shí)驗現(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)驗結(jié)合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實(shí)驗操作推測銅架下部容易生銹的原因是
【實(shí)驗拓展】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)計實(shí)驗證明(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 -
3.化學(xué)小組對鋼鐵的銹蝕進(jìn)行實(shí)驗研究。
Ⅰ.探究鋼鐵銹蝕的基本條件
(1)一段時間后,C、D、E中鐵釘生銹,A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現(xiàn)象可知,鐵的銹蝕是鐵跟
(2)使用自來水重新進(jìn)行如圖實(shí)驗,一段時間后發(fā)現(xiàn)試管B中鐵釘生銹了,其可能的原因是
Ⅱ.探究食鹽水對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗,錐形瓶中放生鐵粉末,滴管中預(yù)先加入2mL不同濃度的食鹽水,并用氧氣傳感器測定錐形瓶內(nèi)的氧氣濃度,數(shù)據(jù)如下表所示:實(shí)驗組 生鐵粉末質(zhì)量 食鹽水濃度 3min時瓶內(nèi)氧氣濃度 實(shí)驗① 3.5g 4% 18.96% 實(shí)驗② 3.5g 8% 18.56% 實(shí)驗③ 3.5g 16% 18.28% 實(shí)驗④ 3.5g 24% 17.99%
(4)查閱資料得知,食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜(其原理如圖所示),并促使鐵發(fā)生一系列反應(yīng)得到Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3在空氣中風(fēng)化失水后變成氧化鐵。
①氯離子破壞鋼筋表面的鈍化膜的過程中,從陽極向陰極轉(zhuǎn)移的微粒是
②鋼筋銹蝕過程中得到氧化鐵的反應(yīng)方程式為
Ⅲ.探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
步驟1:按如圖連接好裝置,檢查裝置氣密性。
步驟2:向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末,向分液漏斗內(nèi)加入10mL不同濃度的稀鹽酸。
步驟3:將鹽酸全部注入三頸燒瓶內(nèi),關(guān)閉分液漏斗活塞,同時采集數(shù)據(jù)見下表:序號 鹽酸pH 壓強(qiáng)p/kPa 溶解氧/mg?L-1 p反應(yīng)前 p反應(yīng)后 DO反應(yīng)前 DO反應(yīng)后 開始降低所需時間/s 實(shí)驗① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實(shí)驗② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實(shí)驗③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實(shí)驗④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實(shí)驗⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175
(6)實(shí)驗1和實(shí)驗2反應(yīng)后壓強(qiáng)變大的主要原因是
(7)進(jìn)行實(shí)驗3時,觀察到溶液中有氣泡冒出,反應(yīng)后體系內(nèi)壓強(qiáng)卻變小了。其原因是
(8)分析表中數(shù)據(jù),在該實(shí)驗條件下,下列說法正確的有
A.當(dāng)pH=2時,鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快
B.稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關(guān)
C.鐵粉和鹽酸,氧氣的反應(yīng)可以同時發(fā)生發(fā)布:2024/12/25 12:0:1組卷:245引用:3難度:0.7
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