13.
(11分)某研究性学习课题组为探究影响钢铁生锈的因素,
设计了如下的方案:在四只小烧瓶中分别放入下列物质:A
瓶干燥的细铁丝、B瓶浸过食盐水的细铁丝、C瓶浸过清水
的细铁丝、D瓶食盐水及细铁丝,并使铁丝完全浸没在食盐
水中.然后装配成如图所示的四套装置,每隔一段时间测量导管中水面上升的高度,
结果如下表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示.
不同时间水面上升的高度
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时间/h 高度 瓶号 |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
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A瓶(盛干燥细铁丝) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
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B瓶(盛浸过食盐水 |
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的细铁丝) |
0 |
0.4 |
1.2 |
3.4 |
5.6 |
7.6 |
9.8 |
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C瓶(盛浸过清水 |
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的细铁丝) |
0 |
0 |
0 |
0.3 |
0.8 |
2.0 |
3.5 |
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D瓶(盛完全浸没在 |
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食盐水中的细铁丝) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
课题组在解题时,学校评审组组织了成果展示与答辩,假如你是课题组组长,请回答以下的问题:
(1)导管中水面为什么会上升?______________________________________________
______________________________________________________________________.
(2)上述实验中,细铁丝生锈的速率由大到小的排列顺序为(填小烧瓶号)__________.
(3)影响钢铁生锈的因素主要有_______________________________________
________________________________________________________________________.
(4)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是_______________________________
________________________________________________________________________(答两种方法)
解析:细铁丝在清水或食盐水中,发生吸氧腐蚀,故导管中液面要上升.但要发生吸氧腐蚀的原电池反应,必须符合构成原电池的基本条件:①活泼性不同的电极互相接触.②电解质溶液.③有空气(或O2)且尽量与细铁丝和电解质接触.
为了防止铁的锈蚀,工业上普遍采用电化学保护法,可以作原电池的正极或电解池
的阴极,也可以用覆盖保护层的方法.
答案:(1)铁生锈时跟空气中的氧气反应,消耗了氧气而使小烧瓶中气体压强降低
(2)B>C>A=D
(3)①跟氧气接触,②有水分存在,③有电解质(或食盐存在,三者同时具备时铁生锈速度最快(或从构成原电池的条件分析)
(4)电镀等表面覆盖保护层法,牺牲阳极的阴极保护法等
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