化學(xué)小組對(duì)鋼鐵的銹蝕進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
Ⅰ.探究鋼鐵銹蝕的基本條件
(1)一段時(shí)間后,C、D、E中鐵釘生銹,A、B中鐵釘無(wú)明顯銹蝕。由A、B、C的現(xiàn)象可知,鐵的銹蝕是鐵跟 水、氧氣水、氧氣等物質(zhì)作用的過(guò)程。
(2)使用自來(lái)水重新進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)試管B中鐵釘生銹了,其可能的原因是 自來(lái)水中溶解有氧氣自來(lái)水中溶解有氧氣。
Ⅱ.探究食鹽水濃度對(duì)鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每組實(shí)驗(yàn)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(rùn)濕。測(cè)得的數(shù)據(jù)見(jiàn)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(hào) | 鐵炭質(zhì)量比 | 食鹽水濃度/% | 示數(shù)差3cm所用時(shí)間/s | 10分鐘時(shí)溫度升高值/℃ |
實(shí)驗(yàn)① | 2:1 | 26 | 90 | 7.8 |
實(shí)驗(yàn)② | 4:1 | 26 | 170 | 4.2 |
實(shí)驗(yàn)③ | 6:1 | 26 | 190 | 3.3 |
實(shí)驗(yàn)④ | 2:1 | 13 | 140 | 6 |
實(shí)驗(yàn)⑤ | 2:1 | 6.5 | 140 | 6 |
①④⑤
①④⑤
(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。有同學(xué)提出應(yīng)該再加一組實(shí)驗(yàn),研究鐵炭質(zhì)量比為2:1、食鹽水濃度為3.3%時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你覺(jué)得是否有必要,并說(shuō)明理由 沒(méi)有必要,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)④⑤實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,食鹽水濃度下降到一定值時(shí),不影響鋼鐵腐蝕速率,不需增加食鹽水濃度為3.3%(低于6.5%)的實(shí)驗(yàn)
沒(méi)有必要,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)④⑤實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,食鹽水濃度下降到一定值時(shí),不影響鋼鐵腐蝕速率,不需增加食鹽水濃度為3.3%(低于6.5%)的實(shí)驗(yàn)
。(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(guò)程中生成氧化鐵的反應(yīng)方程式是
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
。Ⅲ.探究水樣的pH及溶解氧濃度對(duì)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?jī)?nèi),關(guān)閉分液漏斗活塞,一段時(shí)間后,至恢復(fù)到室溫時(shí),采集的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
序號(hào) | 鹽酸pH | |||||
P反應(yīng)前 | P反應(yīng)后 | DO反應(yīng)前 | DO反應(yīng)后 | 開(kāi)始降低所需時(shí)間/s | ||
實(shí)驗(yàn)① | 2.0 | 90.8 | 91.8 | 5.2 | 4.3 | 131 |
實(shí)驗(yàn)② | 3.0 | 90.8 | 91.5 | 5.0 | 3.7 | 68 |
實(shí)驗(yàn)③ | 4.0 | 90.8 | 90.3 | 4.9 | 3.4 | 24 |
實(shí)驗(yàn)④ | 5.0 | 90.8 | 90.5 | 4.9 | 3.7 | 98 |
實(shí)驗(yàn)⑤ | 6.0 | 90.8 | 90.6 | 4.4 | 3.7 | 175 |
液面不下降
液面不下降
(填現(xiàn)象),表明裝置的氣密性良好。(6)實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后壓強(qiáng)變大。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③時(shí),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
鐵銹蝕消耗氧氣的量大于鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣的量
鐵銹蝕消耗氧氣的量大于鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣的量
。(7)分析表中數(shù)據(jù),在該實(shí)驗(yàn)條件下,下列說(shuō)法正確的有
bc
bc
(填字母)。a.當(dāng)pH=2時(shí),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(shí)不是同時(shí)發(fā)生反應(yīng)
【考點(diǎn)】探究金屬銹蝕的條件.
【答案】水、氧氣;自來(lái)水中溶解有氧氣;①④⑤;沒(méi)有必要,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)④⑤實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,食鹽水濃度下降到一定值時(shí),不影響鋼鐵腐蝕速率,不需增加食鹽水濃度為3.3%(低于6.5%)的實(shí)驗(yàn);2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O;液面不下降;鐵銹蝕消耗氧氣的量大于鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣的量;bc
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/12/24 10:30:2組卷:193引用:4難度:0.5
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1.在進(jìn)行“二氧化碳制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”時(shí),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(méi)有出現(xiàn),小明思考,銅也會(huì)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(huì)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(shí)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(jì)實(shí)驗(yàn)】將四塊銅片分別按如圖放置半個(gè)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(yàn)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(yàn)結(jié)合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實(shí)驗(yàn)操作推測(cè)銅架下部容易生銹的原因是
【實(shí)驗(yàn)拓展】有資料顯示,氧化銅也能加快過(guò)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(guò)氧化氫溶液,請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明(儀器自選).
(2)請(qǐng)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 -
2.小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己的銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色的物質(zhì),查閱資料得知是銅綠[主要成分是Cu2( OH)2CO3]。
【提出問(wèn)題】銅在什么樣的條件下容易生銹?
【假設(shè)猜想】根據(jù)銅綠的化學(xué)式,猜想銅生銹可能是銅與氧氣、
【實(shí)驗(yàn)探究】將四小塊銅片分別按下面所示裝置放置一段時(shí)間,觀察到如下現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 銅片不生銹 銅片不生銹 銅片不生銹 銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴(yán)重
【反思與應(yīng)用】寫出一種防止銅制品生銹的具體方法:發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5 -
3.銅器長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中會(huì)生成銅綠[Cu2(OH)2CO3],銅綠不穩(wěn)定,受熱會(huì)生成三種氧化物。
(1)根據(jù)銅綠的化學(xué)式,你認(rèn)為銅綠的形成是銅與
(2)為探究銅綠的組成,小芳同學(xué)從銅器上取下適量的銅綠放入下圖所示的裝置中,加熱后,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是
(3)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明銅綠的組成中含有銅元素(寫出操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)操作步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:28引用:1難度:0.4
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