1.  某化学兴趣小组在研学期间,发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象,同学们想根据所学知识,设计一个除锈和防锈的方案。

任务一、除锈剂的选择

【提出问题】

盐酸和硫酸都可以作为除锈剂,相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗?

【实验探究】

(1) 完善下列表格

实验序号

实验操作

实验现象

实验结论

1

取一枚生锈的铁钉放入试管中,加入5mL的稀盐酸,加热

铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液迅速变黄,铁锈很快消失

两者除锈效果几乎相同。铁锈发生反应的化学方程式为(写出其中一个即可)

2

取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中,加入5mL同浓度的稀硫酸,加热

铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液呈浅棕色,铁锈很快消失

(2) 【反思评价】

酸除铁锈时有产生,这说明除锈的同时会造成钢铁的,产生的氢气也会渗透进金属中引起“氢脆”现象,影响钢铁强度。为了避免以上现象的发生,可采取的措施有(答出一点即可)。

(3) 任务二、除锈防锈方案的制定

同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污,于是又做了以下探究实验。

实验序号

实验操作

实验现象

实验结论

3

取与以上相同的一枚生锈铁钉,沾满油污,放入试管中,加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸,加热

铁锈没有明显变化

油污影响除锈

【观察分析】①结合以上实验和所学知识,同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污,应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污,再进行“酸洗”除锈。

②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。

【论证完善】

实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作:a.酸洗b.烘干c.水洗d.碱洗e.刷漆或涂油。结合实验探究和分析,方案中合理的操作顺序应为d→a→(用字母填写)。

(4) 【反思评价】

①除锈后的废液呈酸性,该如何处理

②钢铁生锈会造成很大损失,但利用铁生锈的原理也可服务于生活。请举出铁生锈原理应用于生活的一个实例

(5) 任务三、除锈防锈方案的评价

除上述方法除锈外,在实际生产生活中,除锈的方法还有多种。比如:

⒈人工除锈    用砂纸、钢丝球等工具,打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。

⒉机械除锈    利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。

【整合归纳】

结合实际,你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有

【考点】
实验探究物质的性质或变化规律; 影响化学反应速率的因素探究; 化学实验方案设计与评价;
【答案】

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1. 学完“浓盐酸敞口放置一段时间后浓度会变小”,化学社团对稀盐酸是否会发生类似情况产生了兴趣,并进行以下探究。

【提出问题】稀盐酸敞口放置一段时间后浓度会如何变化?

【作出猜想】猜想Ⅰ:变小;    猜想Ⅱ:不变;    猜想Ⅲ:变大。

(1) 【进行实验】取两份等体积的质量分数为1%的稀盐酸,分别标记为A溶液和B溶液,A溶液密封保存,B溶液敞口放置在空气中,两周后分组进行如下实验。请完成表格中①~⑥处填空。

组号

操作

现象

分析

结论

甲组

取样,用pH计分别测量A、B溶液的pH

测得A溶液pH为0.6,B溶液pH为0.5

酸性更强的是(选填“A”或“B”)溶液

猜想Ⅲ正确

乙组

取两支大小相同的试管盛足量的碳酸氢钠粉末,用规格相同的注射器将等体积的A、B溶液全部快速注入试管(如图)

试管内均产生气泡,固体减少,反应结束后,盛B溶液的注射器活塞上升的高度更

相关反应的基本反应类型为

丙组

(1)分别取5mL等浓度的(填化学式)溶液于两支试管中,各滴加2滴酚酞溶液,振荡

溶液由无色变为红色

相关反应的化学方程式为

(2)将A、B溶液分别滴入上述两支试管中并振荡,当溶液恰好变为无色时,记录所加溶液的滴数

所加滴数更多的是(选填“A”或“B”)溶液

(2) 【微观探析】稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大的微观原因是:在该条件下水分子与氯化氢分子相比,运动速率更快的是
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