16.研究金属的腐蚀对资源的利用和保护意义重大.
(1)为了探究铁锈蚀的条件,进行如图1所示实验.经过一周后观察,试管A和C中的铁钉无明显变化,试管B中的铁钉明显锈蚀.

①通过实验发现:铁锈蚀是铁与氧气和水发生化学反应的过程.
②A中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是将溶解在水中的氧气赶出.
(2)家中的刀具若沾有食盐水锈蚀更快.为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素,做了如下的实验.
【提出问题】铁锈蚀速率与哪些因素有关.
【查阅资料】①物质溶解在水中得到的混合物称为水溶液,如氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液,乙醇溶解在水中得到乙醇溶液.
②氯化钠溶液能导电;乙醇溶液不能导电.
【猜想】铁的锈蚀速率与下列因素有关:
①反应时的温度;②氧气的含量;③水溶液的导电性.
【实验】每次取两套如图2所示的装置,编号为I、II.向两套装置中分别装入质量、大小相同的铁钉和等体积的蒸馏水,进行如下三组对比实验(实验开始时,各瓶内气体压强保持一致).
影响因素实验设计实验现象实验结论及解释
①温度装置I放入25℃恒温环境中,装置II放入40℃恒温环境中.两套装置中铁钉均锈蚀,且U型管中液面均由b处上升至a处,则所需时间I>II.锈蚀的速率I<II;铁的锈蚀速率与反应时的温度有关,温度越高,铁的锈蚀速率越快.
②氧气含量
在相同温度下,向I、II两套装置的集气瓶中分别通入氧气和空气.

铁钉均锈蚀,且U型管中液面由b处上升至a处所需时间I<II.
铁的锈蚀速率与氧气的含量有关,氧气的含量越多,铁的锈蚀越快.
③水溶液的导电性在相同温度下,装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液;装置II集气瓶中加入10mL乙醇.两套装置中铁钉均锈蚀;
且U型管中液面均由b处上升至a处,则所需时间I<II.


铁的锈蚀速率与水溶液的导电性有关,在能导电的溶液中,锈蚀的速率加快.
(3)若将两根铁钉分别放入两支试管中,在一支试管中加入稀硫酸,另一支试管中加入稀盐酸,观察到两支试管内均有大量气泡产生,铁钉逐渐溶解,在酸溶液中被快速腐蚀.
【反思与提高】
根据该探究实验以及你所学的知识,判断下列说法正确的是AC(填序号).
A.金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程
B.金属越活泼,就越容易被锈蚀
C.金属腐蚀不一定要有氧气参加.
10.某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后,提出问题:“测定水的组成还有其他的方法吗?”经过讨论后,得到了肯定的答案,邀请你一起对此展开探究.
[设计方案]甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验(操作规范),洗气瓶B中浓硫酸的作用为吸收水,干燥氢气
[实验探究]当玻璃管中固体由黑色转变为红色时,实验测得:
①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g;
②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g,
用此数据算得水中H、O元素的质量比为11:80,
而由水的化学式算得H、O元素的质量比为1:8.
[分析交流]针对上述结果与理论值有偏差,乙同学认为:该装置存在缺陷,此观点得到了大家的认同,你对此改进的方法是在D装置后面再连接一个干燥管(假设生成的水完全被D中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计).用改进后的装置重新实验得到了正确结果.
[意外发现]丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了,发现除了有红色固体b以外,溶液的颜色由无色变为蓝色.
[提出问题]铜与稀硫酸是不反应的,溶液的颜色为什么会变蓝呢?
[查阅资料]①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成,Cu2O也能被还原成Cu;
③Cu2O固体是红色的,它与稀硫酸的反应为:Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O.
[得出结论]红色固体a中含有Cu2O.
[分析交流]红色固体a中含有Cu2O是否会影响水组成的测定结果不会(填“会”或“不会”).
[提出猜想]针对红色固体a的成分,小组同学提出
猜想①是:Cu2O和Cu;猜想②是:Cu2O.
[拓展探究]丁同学利用改进后的装置及药品重新实验,通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立,他已称得:①玻璃管的质量;②反应前红色固体a和玻璃管的总质量,完全反应后,你认为他还需要称量反应后红色固体a和玻璃管 的质量.
[教师点拨]称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后,经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量,也可以确定哪种猜想成立.
[定量分析]小组同学再次实验,他们开始称取质量为3.6g的红色固体a,与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g.假如3.6g红色固体a都是Cu2O,请你计算出生成铜的质量为1.6g;然后,通过与实际得到的固体2g进行比较,
判断猜想① 成立(填①或②).
 0  145318  145326  145332  145336  145342  145344  145348  145354  145356  145362  145368  145372  145374  145378  145384  145386  145392  145396  145398  145402  145404  145408  145410  145412  145413  145414  145416  145417  145418  145420  145422  145426  145428  145432  145434  145438  145444  145446  145452  145456  145458  145462  145468  145474  145476  145482  145486  145488  145494  145498  145504  145512  211419 

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