Question

15．某实验小组要探究铁棒在空气中的腐蚀．已知铁被腐蚀的产物是铁的氧化物，且铁被腐蚀后的产物与盐酸反应无气体放出．该小组的实验步骤及实验数据如下：
①先称量铁棒的质量为224克．     
②把该铁棒在潮湿的空气中放置30天．
③称量在潮湿的空气中放置的铁棒为288克．
④通过足量的稀盐酸与在潮湿的空气中放置的铁棒反应，测出反应放出的氢气为2克．
请你试着回答下列问题：
（1）在下列组合中能证明铁棒已经被腐蚀的是C
A．①③B．①②C．①④D．②③E．②④
（2）我们日常生活中自行车的链条常用涂油的方法防锈，自行车的车身如果掉漆了常用涂油漆方法防锈．
（3）在步骤④中，氢气是用量筒测量排出水的体积来计算的（假设排出水的体积与氢气的体积相等）．请你试着回答：
a、连接实验装置：K接N接M接R（填字母）

b、在装置Ⅲ中发生有气体生成的化学反应方程式为Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．
c、某同学认为装置Ⅲ中K处产生的气体可以直接点燃．你认为是否正确？说明你的理由？不正确；因为烧瓶中含有一定量的空气，如果生成的氢气和烧瓶中的空气混合达到了氢气的爆炸极限，点燃时会发生爆炸
（4）已知本次实验铁在空气中腐蚀主要是与氧气反应，且生成铁的氧化物为氧化亚铁和三氧化二铁．请你根据实验数据推算出铁的氧化亚铁为71.7克，三氧化二铁为160.3克．

Answer 1

分析 铁与水和氧气同时接触时容易生锈，因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈．

解答 解：（1）铁棒增重可能是因为铁棒上附着了较多的水，因此①③不能证明铁棒已经被腐蚀；
把该铁棒在潮湿的空气中放置30天，没有证明铁棒质量是否改变，因此①②不能证明铁棒已经被腐蚀；
通过足量的稀盐酸与在潮湿的空气中放置的铁棒反应，测出反应放出的氢气为2g，根据化学方程式可以计算出反应的铁的质量是56g，其它的铁已经被锈蚀，因此①④能证明铁棒已经被腐蚀；
因为不知道铁棒的质量，因此②③不能证明铁棒已经被腐蚀；
为不知道铁棒的质量，因此②④不能证明铁棒已经被腐蚀．
故填：C．
（2）我们日常生活中自行车的链条常用涂油的方法防锈，自行车的车身如果掉漆了常用涂油漆方法防锈．
故填：涂油；涂油漆．
（3）a、连接实验装置：K接N接M接R．
故填：N；M；R．
b、在装置Ⅲ中．铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学反应方程式为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．
故填：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．
c、因为烧瓶中含有一定量的空气，如果生成的氢气和烧瓶中的空气混合达到了氢气的爆炸极限，点燃时会发生爆炸，所以不能直接点燃．
故填：不正确，因为烧瓶中含有一定量的空气，如果生成的氢气和烧瓶中的空气混合达到了氢气的爆炸极限，点燃时会发生爆炸．
（4）设没有反应的铁的质量为x，
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
56              2
x              2g
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{2g}$，
x=56g，
反应的氧气质量为：288g-224g=64g，
则氧化亚铁和三氧化二铁的质量为：224g-56g+64g=232g，
设与铁反应生成氧化亚铁反应的氧气质量为y，生成氧化亚铁的质量为z，
2Fe+O₂=2FeO，4Fe+3O₂=2Fe₂O₃，
   32  144       96   320
   y    z      64g-y  232g-z
$\frac{32}{y}$=$\frac{144}{z}$，$\frac{96}{64g-y}$=$\frac{320}{232g-z}$，
 z=71.7g，
三氧化二铁的质量为：232g-71.7g=160.3g，
故填：71.7；160.3．

点评 防止金属生锈的方法很多，例如给金属涂一层油漆，给金属镀一层金属，把金属制成合金，给金属烤蓝等，都可以达到防止金属生锈的目的．