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1. 铁是生产生活中使用最广泛的金属，但铁制品容易腐蚀生锈。

探究一：铁制品锈蚀的条件

步骤1：利用图一所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，将导管a、b处的止水夹K1、K2夹紧。

步骤2：一段时间后，观察U形管内三处铁丝表面的变化情况。

回答下列问题：

(1) 步骤1中，观察到①处没有明显变化，说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有（填化学式），②处可能观察到的现象是，③处没有明显变化，说明纯铁的抗腐蚀能力较（填“强”或“弱”）。
(2) 待U形管内有明显现象后，将b导管插入水中，打开止水夹K2 ， 观察到现象，说明该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2。
(3) 探究二：酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素

将混合均匀的铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图二）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。

编号

实验目的

炭粉/g

铁粉/g

醋酸/%

①

为以下实验做参照

1.0

3.0

80.0

②

探究醋酸浓度的影响

1.0


32.0

③


0.5

3.0

80.0

资料：炭粉不参与锥形瓶中的化学反应，醋酸溶液显酸性。

上表中编号②实验中铁粉的质量为；编号③实验的实验目的是。
(4) 编号①实验测得容器中压强随时间变化如图三，t2时容器中压强明显小于起始压强，其原因是。
(5) 兴趣小组总结了图四中0～t1时压强增大的原因，可能是。
【考点】
探究金属锈蚀的条件;
【答案】

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实验探究题 困难
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1.  实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。

(1) 图1实验中，对比(填序号)可知，铁生锈与氧气有关。
(2) 图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为。
(3) 图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是。
(4) 图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处(答一条即可)。
实验探究题 普通
2. 铁是生产、生活中应用广泛的一种金属，下图是研究小组在探究铁生锈条件中的一组实验，一段时间后，只有试管A中铁钉生锈，请你回答以下问题。

(1) 写出铁生锈的条件：；
(2) 该实验观察到铁钉b处锈蚀最严重，请你分析其原因：。
实验探究题 普通
3. 化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。
(1) I．探究钢铁锈蚀的基本条件

一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟(填化学式)等物质作用的过程。D中铁钉比C中铁钉锈蚀程度严重，说明。
(2) 使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是。
(3) II．探究食盐水对钢铁腐蚀速率的影响

用如图装置进行实验，锥形瓶中放生铁粉末，滴管中预先加入2mL不同浓度的食盐水，并用氧气传感器测定锥形瓶内的氧气浓度，数据如下表所示：

实验组

生铁粉末质量

食盐水浓度

3min时瓶内氧气浓度

实验①

3.5g

4%

18.96%

实验②

3.5g

8%

18.56%

实验③

3.5g

16%

18.28%

实验④

3.5g

24%

17.99%
该实验探究的是对钢铁腐蚀速率的影响，其实验结论是。
(4) 查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜(其原理如图所示)，并促使铁发生一系列反应得到Fe(OH)3 ， Fe(OH)3在空气中风化失水后变成氧化铁。

①氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中，从阳极向阴极转移的微粒是。

②钢筋锈蚀过程中得到氧化铁的反应方程式为。
(5) III．探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响

步骤1：按如图连接好装置，检查装置气密性。

步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。

步骤3：将盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，同时采集数据见下表：

序号

盐酸pH

压强p/kPa

溶解氧/mg·L-1

p反应前

p反应后

DO反应前

DO反应后

开始降低所需时间/s

实验①

2.0

90.8

91.8

5.2

4.3

131

实验②

3.0

90.8

91.5

5.0

3.7

68

实验③

4.0

90.8

90.3

4.9

3.4

24

实验④

5.0

90.8

90.5

4.9

3.7

98

实验⑤

6.0

90.8

90.6

4.4

3.7

175

步骤1中检查装置气密性的方法为。
(6) 实验1和实验2反应后压强变大的主要原因是(用化学方程式表示)。
(7) 进行实验3时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了。其原因是。
(8) 分析表中数据，在该实验条件下，下列说法正确的有____。 A. 当pH=2时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快 B. 稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关 C. 铁粉和盐酸，氧气的反应可以同时发生
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