20.研究金屬的腐蝕對資源的利用和保護(hù)意義重大.
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(1)為了探究鐵銹蝕的條件,進(jìn)行如圖1所示實驗,經(jīng)過一周觀察,試管A和C中的鐵釘無明顯變化,試管B中的鐵釘明顯銹蝕.
①通過實驗發(fā)現(xiàn):鐵銹蝕是與鐵水和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程.
②A中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是除去水中的氧氣.
(2)家中的刀具若沾有食鹽水銹蝕更快,為了進(jìn)一步探究影響鐵銹蝕速率的因素,做了如下的實驗.
【提出問題】鐵銹蝕速率與哪些因素有關(guān)?
【查閱資料】氯化鈉溶液能導(dǎo)電;乙醇溶液不能導(dǎo)電
【猜想】鐵的銹蝕速率與下列因素有關(guān):
①反應(yīng)時的溫度;②氧氣的含量;③水溶液不能導(dǎo)電.
【實驗】每次取兩套如圖2所示的裝置,編號為Ⅰ、Ⅱ,向兩套裝置中分別裝入質(zhì)量、大小相同的鐵釘和等體積的蒸餾水,進(jìn)行如下三組對比實驗(實驗開始時,各瓶內(nèi)氣體壓強保持一致).
影響因素 | 實驗設(shè)計 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論及解釋 |
①溫度 | 裝置Ⅰ放入25℃恒溫環(huán)境中,裝置Ⅱ放入40℃恒溫環(huán)境中 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕,且U形管中液面均由b處上升至a處,則所需時間Ⅰ>Ⅱ | 銹蝕的速率Ⅰ<Ⅱ;鐵的銹蝕速率與反應(yīng)時的溫度有關(guān)溫度越高,鐵的銹蝕速度越快 |
②氧氣含量 | 在相同溫度下,裝置Ⅰ集氣瓶中加入氧氣加入10mL乙醇 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕,且U形管中液面均由b處上升至a處,則所需時間Ⅰ>Ⅱ | 鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關(guān),氧氣的含量越多,鐵的銹蝕越快 |
③水溶液的導(dǎo)電性 | 在相同溫度下,裝置Ⅰ集氣瓶中加入10mL氯化鈉溶液;裝置Ⅱ集氣瓶中加入10mL乙醇 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕;且U形管中液面均由b處上升至a處,則所需時間Ⅰ<Ⅱ | 鐵的銹蝕速率與水溶液的導(dǎo)電性有關(guān),在能導(dǎo)電的溶液中,銹蝕的速率加快 |
(3)若將兩根鐵釘分別放入兩支試管中,在一支試管中加入稀硫酸,另一支試管中加入稀鹽酸,觀察到兩支試管內(nèi)均有大量氣泡產(chǎn)生,鐵釘逐漸溶解,在酸溶液中被快速腐蝕,
【反思與提高】根據(jù)該探究實驗以及你所學(xué)的知識,判斷下列說法正確的是(填序號)A.
A、金屬的腐蝕是指金屬單質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程
B、金屬活動性比氫強的金屬才能被腐蝕
C、金屬腐蝕不一定要有氧氣參加.