Question

9．小敏发现家中炒过咸菜后未及时清洗的铁锅，比洗净未擦干的铁锅更易生锈．难道是在有盐存在的条件下铁生锈的速度加快了吗？小敏针对问题展开了探究．
（1）铁生锈的本质是铁与氧气和水反应的结果．
【提出猜想】有盐存在的条件下，铁生锈的速度会加快吗？
【设计实验】请设计实验证明自己的猜想，并填写下列实验报告．

实验步骤	可能出现的现象	实验结论
取两支试管分别放入等体积的蒸馏水、加入食盐的蒸馏水，并分别放入洁净无锈的铁钉，浸入一半，静置一段时间	放入食盐水的铁钉先生锈，且生锈多	盐能加快铁生锈的速度

（2）工业生产中用稀盐酸除去铁质器械表面的铁锈，请写出除锈的化学方程式6HCl+Fe₂O₃═2FeCl₃+3H₂O．
【进一步探究】铁生锈的速度还与哪些因素有关？
【实验设计】小敏设计了如图所示实验探究影响铁生锈速率的因素．
（3）经过几天的观察发现，A瓶铁钉表面先出现红色物质．
【实验结论】（4）铁生锈的速率还与氧气浓度有关．
【进一步猜想】（5）你认为影响铁生锈速率的因素还可能有温度（合理均可）（填一种即可）．
【拓展与延伸】在查阅资料后，小敏设计了一组实验探究空气中二氧化碳及有酸存在条件下铁生锈的情况．实验记录如下：

编号	实验条件	放置条件	实验现象
1	潮湿的空气	密封半浸入蒸馏水中	生锈多
2	除去二氧化碳的潮湿空气	密封半浸入蒸馏水中	生锈少
3	潮湿的空气	密封半浸入滴有少量稀盐酸的蒸馏水中	生锈最多

（6）分析以上实验，二氧化碳会促进铁的生锈，请结合以上实验和你学过的知识大胆分析其原因，你的分析是由上述实验现象可知：除去二氧化碳的潮湿空气比潮湿的空气生锈少，而铁生锈需要氧气和水，实验1、2均具备，从而说明二氧化碳会促进铁生锈．
（7）除此之外，你还能从以上实验中得到的信息有（答一点即可）：酸能更快促进铁生锈（合理均可）．

Answer 1

分析 （1）据铁生锈条件回答；
【设计实验】要探究盐能加快铁生锈，可设计对比实验进行验证；
（2）铁锈主要成分氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，据此书写方程式；
（4）据现象分析铁生锈 的速率还与氧气浓度有关；
（5）温度高化学反应的速度快；
（6）据实验现象和铁生锈条件分析回答；
（7）据实验现象可知：浸入稀盐酸的铁钉生锈最多，说明酸能更快促进铁生锈．

解答 解：（1）铁生锈实质是铁与氧气和水反应的结果；
【设计实验】要探究盐能加快铁生锈，可取两支试管分别放入等体积的蒸馏水、加入食盐的蒸馏水，并分别放入洁净无锈的铁钉，浸入一半，静置一段时间生锈的铁钉放入稀盐酸中，据实验结论可知：盐能加快铁生锈，所以可能会出现的现象是放入盐水中的铁钉先生锈，且生锈多；
（2）铁锈主要成分氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应方程式分别是：6HCl+Fe₂O₃═2FeCl₃+3H₂O；
（4）经过几天的观察发现，A瓶铁钉表面先出现红色物质，而A瓶放的是氧气，B瓶放的是空气，空气中氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$，说明铁生锈 的速率还与氧气浓度有关；
（5）通常温度高化学反应的速度快，生锈速率还可能与铁的表面积有关；
（6）由上述实验现象可知：除去二氧化碳的潮湿空气比潮湿的空气生锈少，而铁生锈需要氧气和水，实验1、2均具备，从而说明二氧化碳会促进铁生锈；
（7）据实验现象可知：浸入稀盐酸的铁钉生锈最多，说明酸也会促进铁生锈，且能更快促进铁生锈；
故答案为：（1）氧气和水；
【设计实验】

实验步骤	可能出现的现象	实验结论
取两支试管分别放入等体积的蒸馏水、加入食盐的蒸馏水，并分别放入洁净无锈的铁钉，浸入一半，静置一段时间	放入食盐水的铁钉先生锈，且生锈多	盐能加快铁生锈的速度

（2）6HCl+Fe₂O₃═2FeCl₃+3H₂O；
（4）氧气浓度；
（5）温度（合理均可）；
（6）由上述实验现象可知：除去二氧化碳的潮湿空气比潮湿的空气生锈少，而铁生锈需要氧气和水，实验1、2均具备，从而说明二氧化碳会促进铁生锈；
（7）酸能更快促进铁生锈（合理均可）．

点评 本题是以铁生锈知识为主线的一道较综合的科学探究题，该题的难点是根据所给的资料信息提炼出有用的信息并运用到题目中解题，并掌握铁生锈的条件，能很好考查学生分析解决问题的能力．