鋼鐵是現(xiàn)代工業(yè)的筋骨,保護(hù)金屬資源,防止金屬腐蝕已成為科學(xué)研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問題??萍夹〗M以“鐵銹蝕”為主題開展如下項目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】探究鐵銹蝕的條件
取三枚相同的潔凈無銹鐵釘分別放入試管,進(jìn)行圖1實驗,一周后觀察實驗現(xiàn)象。
(1)對比甲、乙、丙試管中實驗現(xiàn)象,說明鐵銹蝕主要是鐵與空氣中的
氧氣、水
氧氣、水
發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(2)鐵銹蝕后應(yīng)及時除銹的原因是
鐵銹疏松多孔,具有吸附性,會吸附空氣中的氧氣和水蒸氣,加速生銹
鐵銹疏松多孔,具有吸附性,會吸附空氣中的氧氣和水蒸氣,加速生銹
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【任務(wù)二】探究影響鐵銹蝕的因素
小組設(shè)計了圖2裝置,檢查氣密性,將5g鐵粉和2g碳粉加入三頸燒瓶,連接壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器,采集數(shù)據(jù),繪制出壓強(qiáng)隨時間變化的曲線如圖3。t
1時刻利用注射器加入2mL飽和NaCl溶液,再將一只裝有稀鹽酸的注射器插到燒瓶上。
(3)據(jù)圖3,對比AB段和BC段說明
氯化鈉溶液會加速鐵的生銹
氯化鈉溶液會加速鐵的生銹
,t
3時刻壓強(qiáng)突然變大的原因是
鐵生銹消耗氧氣,使燒瓶內(nèi)氣體減少,壓強(qiáng)變小,在外界大氣壓的作用下,注射器內(nèi)的稀鹽酸會進(jìn)入到燒瓶內(nèi),稀鹽酸與燒瓶中的鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,燒瓶內(nèi)氣體增多,壓強(qiáng)變大
鐵生銹消耗氧氣,使燒瓶內(nèi)氣體減少,壓強(qiáng)變小,在外界大氣壓的作用下,注射器內(nèi)的稀鹽酸會進(jìn)入到燒瓶內(nèi),稀鹽酸與燒瓶中的鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,燒瓶內(nèi)氣體增多,壓強(qiáng)變大
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【任務(wù)三】探究鹽酸除銹
向試管A中(含生銹鐵釘)加入過量稀鹽酸,浸泡??捎^察到鐵銹逐漸消失,鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生,溶液呈黃色,一段時間后溶液由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色,得到溶液A。
(4)鐵銹消失是因為Fe
2O
3與鹽酸發(fā)生了反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
;溶液A中一定含有的溶質(zhì)是
氯化亞鐵
氯化亞鐵
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【實驗反思】
(5)任務(wù)二中鐵銹蝕比任務(wù)一中鐵銹蝕快,你認(rèn)為可能的原因是
鐵是粉末狀或有NaCl(鹽)溶液存在或碳粉存在
鐵是粉末狀或有NaCl(鹽)溶液存在或碳粉存在
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