Question

【题目】世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的，某科学小组想对铁生锈进行探究。

（实验探究）探究一：铁钉锈蚀条件：如图1所示，取3根粗细、长度均相同的光亮细铁钉，其中两根放入经煮沸迅速冷却的蒸馏水中，A试管上方加一层植物油；C试管中的铁钉放在干燥的空气中，加盖密封。一段时间后观察到：A、C中铁钉都没有生锈，而B中铁钉生锈。根据探究回答下列问题。

试管中加植物油的作用______。

将蒸馏水煮沸的目的：______。

分析A、B、C试管中铁钉的锈蚀情况，由此可以得出铁制品锈蚀的条件______。

（实验探究）探究二：铁粉腐蚀的影响因素探究如图2所示，将包有样品潮湿的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶容积为。当温度恢复至室温，且量筒内液面高度不变时读数此时瓶内氧气含量近似为零，记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表：

序号	铁粉	炭粉	NaCl质量分数	量筒起始读数	量筒最终读数	所需时间
			0	100	60	约190
			5	100	60	约140
			5	100	60	约160
			10	100	60	约175
			15	100	60	约185

实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是______填“放热”或“吸热”过程。

实验开始一段时间后，量筒内的水会沿着导管进入集气瓶内，原因是______。

从数据表上可以得出结论有______写任意两点。

影响金属锈蚀的因素除了上述的以外还有哪些其他因素______，请设计实验证明其中一种因素______。

Answer 1

【答案】防止空气中的氧气进入水中 排出水中溶解的氧气 铁与氧气、水同时接触 放热 广口瓶中氧气消耗，导致气压减小 氯化钠溶液能够促进铁生锈；氯化钠质量分数相等时，铁粉和炭粉质量比是1：1时，铁生锈速率较快 温度、氧气浓度等 取相同的铁钉放入试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内通入不同浓度的氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间

【解析】

（1）A试管中，将铁钉完全浸没在蒸馏水中后，在水面上放一层植物油，防止空气中的氧气进入水中，控制了氧气这个条件；故填：防止空气中的氧气进入水中；

（2）气体的溶解度随着温度的升高而减小，所以将蒸馏水煮沸的目的排出水中溶解的氧气；故填：排出水中溶解的氧气；

（3）A试管中，将铁钉完全浸没在蒸馏水中后，在水面上放一层植物油，防止空气中的氧气进入水中，控制了氧气这个条件。经过一周后，三个实验的现象是：B试管中，铁钉生锈；A试管和C试管中，铁钉没有生锈；因此铁生锈是铁、氧气和水共同作用的结果。故填：铁与氧气、水同时接触；

（4）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是放热过程；故填：放热；

（5）铁锈蚀消耗了装置内的氧气，造成装置内的压强减小，在外界大气压的作用下，量筒内的水会沿着导管进入集气瓶内；故填：广口瓶中氧气消耗，导致气压减小；

（6）由表中的数据可知，氯化钠溶液能够促进铁生锈；氯化钠质量分数相等时，铁粉和炭粉质量比是1：1时，铁生锈速率较快；故填：氯化钠溶液能够促进铁生锈；氯化钠质量分数相等时，铁粉和炭粉质量比是1：1时，铁生锈速率较快。

（7）影响金属锈蚀的因素除了上述的以外还有温度、氧气浓度等，探究氧气浓度对金属锈蚀因素的影响可设计如下实验：取相同的铁钉放入试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内通入不同浓度的氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间；故填：温度、氧气浓度等；取相同的铁钉放入试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内通入不同浓度的氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间。