1、实验 铁钉锈蚀条件的探究,【实验器材】大试管、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。 【实验步骤】 1.在实验1的试管中加入少量的蒸馏水,使铁钉的一半浸没在水中; 2.在实验2的试管中注入迅速冷却的煮沸过的蒸馏水浸没铁钉,然后在蒸馏水的上方放一层植物油; 3.在实验3的试管中先放入铁钉,然后在试管中放入一团棉花,最后把少量干燥剂放在棉花上,并塞紧橡皮塞。,【实验现象】约一周后,观察到实验1中的铁钉生锈,实验2和实验3中的铁钉不生锈。 【实验分析】实验1试管内铁钉生锈说明铁与水和空气接触易生锈;实验2试管内没有现象,说明铁生锈需要氧气;实验3试管内没有现象,
2、说明铁生锈需要与水接触。 【实验结论】铁生锈实际上是铁与氧气和水共同作用的结果。 【注意事项】 (1)实验要用煮沸迅速冷却的蒸馏水,这样可以赶走水中溶解的氧气; (2)实验2中要在水面上方放一层植物油,这样可以起到隔绝空气的作用。,例题(2017安徽安庆模拟)铁制品露置在空气中会生锈,预防铁制品锈蚀有多种方法。化学兴趣小组在老师指导下,对钢铁锈蚀的问题进行了深入探究。,(1)按如图所示连接好实验装置,并确保装置的气密性良好。 (2)34分钟后,烧杯中的红色的水缓慢地流入乙集气瓶中,较快地流入丙集气瓶中,甲集气瓶里一直没有明显的实验现象。,【探究一】铁锈蚀的条件 (1)比较甲、乙两个集气瓶内的现
3、象可知,铁生锈需要 ;通过乙、丙两个集气瓶内的气压 (填“增大”或“减小”),还能说明铁生锈需要氧气参与。 (2)有同学提出疑问:空气中的氮气、二氧化碳有没有参与铁的锈蚀呢?要解决该同学的疑问,可以将 (填“甲”“乙”或“丙”)瓶中的空气换成氮气或二氧化碳,再做对比实验即可。 (3)铁生锈的过程很复杂,其中的一个化学反应是“氢氧化亚铁吸收氧气和水变为氢氧化铁”,请写出该反应的化学方程式: 。,答案:【探究一】(1)水(或H2O) 减小 (2)乙(或丙或乙和丙),解析:【探究一】(1)甲与乙中铁钉的区别在于甲中的铁钉是干燥的,而乙中的铁钉与水接触,甲中的铁钉没有锈蚀而乙中的铁钉锈蚀,这说明铁生锈
4、与水有关。34分钟后,烧杯中的红色的水缓慢地流入乙集气瓶中,较快地流入丙集气瓶中,甲集气瓶里一直没有明显的实验现象,这说明乙和丙中的铁钉生锈,消耗了部分氧气,造成乙和丙装置内的气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,红色的水进入乙、丙集气瓶。(2)要想探究空气中的氮气、二氧化碳有没有参与铁的锈蚀,可以将乙或者丙或乙和丙集气瓶内均换为氮气或二氧化碳,再观察铁钉的锈蚀情况即可。(3)氢氧化亚铁、水和氧气反应生成氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。,拓展设问 【探究二】影响铁锈蚀快慢的因素。 (1)手摸乙、丙两个集气瓶的外壁,会感觉到 (填“乙”或“丙”
5、)集气瓶更热一些。 (2)对比乙、丙两个集气瓶内的现象,说明 的存在会加快铁锈蚀的速率。 (3)若要加快铁生锈的速率,也可以选用 (填字母)进行实验。 a.醋酸溶液 b.酒精溶液 c.蔗糖溶液 答案:【探究二】(1)丙 (2)氯化钠(或食盐) (3)A 解析:【探究二】(1)因为水较快流入丙集气瓶中,这说明丙中铁钉锈蚀的严重,放出的热量多。(2)对比乙、丙两个集气瓶内的铁钉,丙中的铁钉与氯化钠(或食盐)接触,加快了铁的锈蚀速率,所以烧杯中的红色的水缓慢地流入乙集气瓶中,较快地流入丙集气瓶中。(3)酸或盐能加快金属铁的锈蚀速率,醋酸是一种酸,能加快金属的锈蚀;酒精溶液和蔗糖溶液显中性,故选a。,
