(2011?天門)據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo),世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬約為年產(chǎn)量的20%~40%.某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室開展了與此相關(guān)的探究活動,請仔細(xì)閱讀并完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
[探究目的]
探究鐵生銹的條件
探究鐵生銹的條件

[探究方案]圖24所示的是甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)方案.

[觀察記錄]按圖甲實(shí)驗(yàn),一周后觀察到a裝置的液面處鐵絲有銹斑,b、c中無明顯變化;按圖乙實(shí)驗(yàn),幾分鐘后就能看到B中鐵絲表面變色,而C中無明顯變化.
[問題分析]
(1)乙方案A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

(2)甲方案說明鐵生銹是鐵與
水和氧氣
水和氧氣
共同作用的結(jié)果,乙方案不具有甲方案中
b
b
(填“a”、“b”或“c”)裝置的作用,不能說明
b
b
,卻可以說明影響鐵生銹速度的重要因素之一是
水分
水分

(3)鋁與氧氣反應(yīng)可生成致密的氧化膜,阻止鋁與氧氣的進(jìn)一步反應(yīng),但鐵制品卻可以全部銹蝕,其原因是
鐵銹疏松、易吸水,會加快鐵制品的生銹
鐵銹疏松、易吸水,會加快鐵制品的生銹
分析:[探究目的]觀察圖甲實(shí)驗(yàn)中的觀察記錄知該實(shí)驗(yàn)是探究鐵生銹的條件:鐵生銹與水和氧氣有關(guān);
[問題分析](1)A裝置是用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣,反應(yīng)物是過氧化氫,生成物是水和氧氣,反應(yīng)條件是二氧化錳作催化劑,用觀察法配平即可,氧氣后面標(biāo)上上升符號;
(2)找出甲方案中a、b對照的實(shí)驗(yàn)變量是空氣,a、c對照實(shí)驗(yàn)中的變量是水分.據(jù)此可以推斷鐵生銹的條件是什么.實(shí)驗(yàn)乙中驗(yàn)證了鐵生銹與水分和氧氣有關(guān),但是不能證明只有水分的情況下能否使鐵生銹.
(3)鐵生銹形成的氧化膜是疏松多孔的,不能阻止內(nèi)部的鐵與外界反應(yīng).
解答:解:[探究目的]根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的[觀察記錄]知,該實(shí)驗(yàn)是探究鐵生銹的條件.故答案是:探究鐵生銹的條件;
[問題分析](1)用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣,反應(yīng)物是過氧化氫,生成物是水和氧氣,反應(yīng)條件是二氧化錳作催化劑,其反應(yīng)方程式為:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑.
故答案是:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;
(2)通過對比a、b兩個(gè)試管的現(xiàn)象說明鐵生銹必需有氧氣參加,通過對比a、c兩個(gè)試管中現(xiàn)象.說明鐵生銹必須有水參加.從而得出結(jié)論:鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結(jié)果.在裝置乙中的B、C兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象只能說明鐵生銹與氧氣和水分有關(guān),單獨(dú)氧氣不能使鐵生銹,但是不能證明只有水分這樣條件是否可以使鐵生銹,即方案甲中的b的作用.
故答案是:水和氧氣;b;水分;
(3)鋁與氧氣反應(yīng)可生成致密的氧化膜,阻止鋁與氧氣的進(jìn)一步反應(yīng),但鐵制品卻可以全部銹蝕,這是因?yàn)殍F銹疏松、易吸水,會加快鐵制品的生銹.
故答案是:鐵銹疏松、易吸水,會加快鐵制品的生銹.
點(diǎn)評:本題探究了鐵生銹的條件和鐵的氧化物的性質(zhì).解答此類實(shí)驗(yàn)題目時(shí),要找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)中的變量,這樣通過對照實(shí)驗(yàn)可以得到正確的結(jié)論.
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