题目内容

17．铁生锈探秘-----为探究铁生锈的原因，化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验：

实验结果显示：B、D实验中铁生了锈，而A、C实验中没有明显的现象，仔细分析这4 个实验，回答下列问题：
（1）评价方案
对照实验指除了一个变量外，其他的量都保持不变的实验．该实验方案中采用了对照实验方法．请指出其中的对照实验（填ABCD实验代号）和变量．
第①组对照实验AB，变量水分；第②组对照实验BC，变量氧气．第③组对照实验BD，变量食盐．
（2）解释数据
实验时，每隔一段时间测量导管内水面上升的高度，结果如表所示（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm ）：
      时间/小时
编号		00.51.01.52.02.53.0
A0000000
B0000.30.82.03.5
C0000000
D00.41.23.47.69.59.8
导致B、D实验装置中导管内水面上升的原因是铁丝生锈吸收了空气中的氧气，使瓶内气压减小．
（3）获得结论
根据本实验，你认为导致铁生锈的物质有水分和氧气；铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O（写化学式）能加快铁生锈的物质是食盐．
（4）交流反思
①据相关报导，现在世界上每年因为腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%-40%，所以为防止金属锈蚀，我们可以采取的方法有保持金属制品的洁净和干燥（写一种即可）
②某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中，倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱．有的同学认为这种方案不够合理，理由是未能保证变量的唯一性（或没控制相同的条件），金属的表面积不同．

分析 （1）从ABCD实验中，找出对照实验，并分析变量；
（2）对比B、D实验装置和现象，从铁生锈条件的角度解释原因；
（3）综合分析上述实验，得出结论；
（4）①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；
②在有盐类物质或酸类物质的环境中能加速铁的锈蚀，据此解答．

解答 解：（1）从ABCD实验中，可找出3组对照实验第①组对照实验 AB，变量水分；第②组对照实验BC，变量是氧气；第③组对照实验BD，变量是食盐；
（2）比较B、D实验装置和现象，可知导管内水面上升的原因是由于铁丝生锈消耗了装置中的氧气，导致压强减小，水面上升；
（3）本实验的结论是导致铁生锈的物质有水和氧气，能加快铁生锈的物质是食盐；
（4）①把金属制品置于干燥的环境中，可以防止铁钉生锈；
②金属的颗粒大小不同，与酸的反应速度也不同，所以没控制相同的条件，颗粒大小不同，金属表面产生气泡的快慢，也会受到影响；
故答案为：
（1）AB；水分；BC，氧气；BD；食盐；
（2）铁丝生锈吸收了空气中的氧气，使瓶内气压减小；
（3）水分和氧气； Fe2O3•xH2O；食盐．
（4）①保持金属制品的洁净和干燥（合理即可）
②未能保证变量的唯一性（或没控制相同的条件），金属的表面积不同．

点评 此题考查铁生锈的条件，铁生锈的条件是氧气和水都与铁接触，氯化钠能促进铁的锈蚀，掌握控制变量法是解决此题的关键．

练习册系列答案
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