题目内容
30、在生产和生活中,金属腐蚀所带来的损失非常严重,所以防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域的重大问题.化学兴趣小组的同学在实验室中对金属的腐蚀进行了探究.
〔活动与探究一〕
分别在三个洁净干燥的试管中各加一个洁净无锈的铁钉,再在其中两个试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水,其他操作请仔细观察上图:
(1)探究结论:Ⅰ号试管中铁打最容易生锈.由此可见,铁制品生锈需要的条件是
(2)将实验中已生锈的铁打长时间放入足量稀盐酸中,可观察到的现象有
〔活动与探究二〕
向铁粉中加入少量的炭粉(模拟铁的成分),混合均匀后,撒入内壁分别用稀盐酸和氯化钠溶液润湿过的两支试管(分别标记为a、b),按下图装好仪器.几分钟后打开止水夹,观察发现:a装置右侧小试管中液面上升,导管中液面下降;而b装置右侧小试管中液面下降,
导管中液面上升,b装置固体混合物中发现有红色物质生成.
(3)请你推测:a装置右侧小试管中液面上升的原因是
〔活动与探究一〕
分别在三个洁净干燥的试管中各加一个洁净无锈的铁钉,再在其中两个试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水,其他操作请仔细观察上图:
(1)探究结论:Ⅰ号试管中铁打最容易生锈.由此可见,铁制品生锈需要的条件是
铁与氧气和水接触
.(2)将实验中已生锈的铁打长时间放入足量稀盐酸中,可观察到的现象有
铁锈溶解
、溶液呈黄色
、有气泡生成
、溶液呈浅绿色
.反应的化学方程式分别为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
、2HCl+Fe═FeCl2+H2↑
.〔活动与探究二〕
向铁粉中加入少量的炭粉(模拟铁的成分),混合均匀后,撒入内壁分别用稀盐酸和氯化钠溶液润湿过的两支试管(分别标记为a、b),按下图装好仪器.几分钟后打开止水夹,观察发现:a装置右侧小试管中液面上升,导管中液面下降;而b装置右侧小试管中液面下降,
导管中液面上升,b装置固体混合物中发现有红色物质生成.
(3)请你推测:a装置右侧小试管中液面上升的原因是
铁与盐酸反应生成氢气,左侧试管中气体增加(导管内压强增大)
;b装置右侧小试管液面下降的原因是氧气与铁反应,左侧试管中气体减少(导管内压强减少)
.分析:(1)铁生锈的条件是:与氧气接触,有水参加;
(2)生锈的铁钉放入稀盐酸,先是铁锈溶解,然后铁与盐酸反应;
(3)而单质铁可以和盐酸反应生成氢气,导致支管试管内气压增大排出导管内气体,致使图a中试管内液体上升;铁生锈消耗了氧气,导致支管试管内气压降低,致使图b中试管内液体下降.
(2)生锈的铁钉放入稀盐酸,先是铁锈溶解,然后铁与盐酸反应;
(3)而单质铁可以和盐酸反应生成氢气,导致支管试管内气压增大排出导管内气体,致使图a中试管内液体上升;铁生锈消耗了氧气,导致支管试管内气压降低,致使图b中试管内液体下降.
解答:解:(1)铁生锈的条件是:与氧气接触,有水参加,二者缺一不可;
(2)铁锈(Fe2O3)与盐酸反应而消失,溶液成黄色(Fe3+颜色),化学反应式是:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;当铁锈反应完后,铁进一步反应,铁与盐酸反应生成氢气,溶液呈浅绿色(Fe2+颜色),化学反应式是:2HCl+Fe═FeCl2+H2↑.
(3)a装置中的铁与盐酸反应生成了氢气,左侧试管中气体增加,压强变大,液体进入右侧小试管,使小试管内液面上升;而b装置中的氧气与铁和水发生了反应会减少,左侧试管中气体减少,压强变小,右侧小试管中的液体进入左侧大试管,小试管内液面下降.
故答案为:(1)铁与氧气和水接触;
(2)铁锈溶解,溶液呈黄色,有气泡生成,溶液呈浅绿色;Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;2HCl+Fe═FeCl2+H2↑;
(3)铁与盐酸反应生成氢气,左侧试管中气体增加(导管内压强增大); 氧气与铁反应,左侧试管中气体减少(导管内压强减少).
(2)铁锈(Fe2O3)与盐酸反应而消失,溶液成黄色(Fe3+颜色),化学反应式是:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;当铁锈反应完后,铁进一步反应,铁与盐酸反应生成氢气,溶液呈浅绿色(Fe2+颜色),化学反应式是:2HCl+Fe═FeCl2+H2↑.
(3)a装置中的铁与盐酸反应生成了氢气,左侧试管中气体增加,压强变大,液体进入右侧小试管,使小试管内液面上升;而b装置中的氧气与铁和水发生了反应会减少,左侧试管中气体减少,压强变小,右侧小试管中的液体进入左侧大试管,小试管内液面下降.
故答案为:(1)铁与氧气和水接触;
(2)铁锈溶解,溶液呈黄色,有气泡生成,溶液呈浅绿色;Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;2HCl+Fe═FeCl2+H2↑;
(3)铁与盐酸反应生成氢气,左侧试管中气体增加(导管内压强增大); 氧气与铁反应,左侧试管中气体减少(导管内压强减少).
点评:铁生锈的条件是氧气和水都与铁接触,酸与铁反应生成氢气,氯化钠能促进铁的锈蚀.生锈的铁钉与酸反应,一般只考虑第一步,第二步反应一般不予考虑.
练习册系列答案
相关题目