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我國已成長為一個(gè)高鐵大國,高鐵運(yùn)營里程居世界第一,高鐵建設(shè)大國的背后,離不開攀鋼對(duì)百米重軌的有效支持,目前已建設(shè)的高鐵線路中,有70%的軌道來自我市,某學(xué)習(xí)小組對(duì)攀鋼煉鋼廠的某型號(hào)的鋼鐵銹蝕進(jìn)行探究。
菁優(yōu)網(wǎng)
【提出問題】鐵銹蝕與哪些因素有關(guān)。
【查閱資料】炭粉可加快鐵的銹蝕,炭粉不與鹽酸反應(yīng);氧化鐵能與鹽酸反應(yīng),不產(chǎn)生氣體。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)一:定性探究鐵銹蝕的因素
?取四枚大小相同的潔凈某型號(hào)無銹鐵釘分別放入試管,進(jìn)行圖1實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象如下表。
試管編號(hào) A B C D
一周后鐵釘表面現(xiàn)象 有一層鐵銹 無明顯變化 無明顯變化 有較厚鐵銹
(1)對(duì)比A、B、C試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明鐵銹蝕是與空氣中的
氧氣、水
氧氣、水
發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(2)對(duì)比A和D試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明鐵銹蝕快慢與
NaCl
NaCl
(填化學(xué)式)有關(guān);
實(shí)驗(yàn)二:定量探究影響鐵銹蝕的因素小組設(shè)計(jì)了圖2裝置,檢查氣密性,將5g某型號(hào)鐵粉和2g炭粉加入三頸燒瓶,t1時(shí)刻加入2mL飽和NaCl溶液后,再將一只裝有5mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上(此時(shí)沒有推動(dòng)注射器活塞),采集數(shù)據(jù)。
(3)據(jù)圖3,說明鐵生銹是
放熱
放熱
(填“放熱”或“吸熱”),t2~t3這段時(shí)間反應(yīng)并未停止但溫度卻開始降低,原因是
生銹放熱量小于散失的熱量
生銹放熱量小于散失的熱量

(4)據(jù)圖2、圖4分析t3時(shí)刻后壓強(qiáng)突然變大,原因是
鐵生銹消耗氧氣,裝置中的壓強(qiáng)變小,則將注射器中的鹽酸吸入,鹽酸與鐵反應(yīng)生成氫氣
鐵生銹消耗氧氣,裝置中的壓強(qiáng)變小,則將注射器中的鹽酸吸入,鹽酸與鐵反應(yīng)生成氫氣
。
實(shí)驗(yàn)三:測(cè)定部分生銹的鐵粉中鐵的含量
(5)連接如圖5裝置。取部分生銹的鐵粉(鐵和氧化鐵的混合物)0.6g于錐形瓶中,加入足量稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。完全反應(yīng)后,測(cè)得生成氣體體積為0.2L,已知該條件下氫氣密度為0.09g/L,根據(jù)以上數(shù)據(jù),請(qǐng)計(jì)算該固體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
84%
84%

【反思評(píng)價(jià)】
(6)學(xué)習(xí)小組有同學(xué)提出:用這種方法測(cè)得的氣體體積不夠準(zhǔn)確,可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大,可能的原因是
BD
BD
(填序號(hào))。
A.裝置的氣密性不好
B.鐵與鹽酸反應(yīng)放熱
C.生成的氣體會(huì)部分滯留在錐形瓶中
D.沒有扣掉加入的鹽酸的體積
【考點(diǎn)】探究金屬銹蝕的條件
【答案】氧氣、水;NaCl;放熱;生銹放熱量小于散失的熱量;鐵生銹消耗氧氣,裝置中的壓強(qiáng)變小,則將注射器中的鹽酸吸入,鹽酸與鐵反應(yīng)生成氫氣;84%;BD
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/29 8:6:34組卷:47引用:1難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.鐵合金是生產(chǎn)生活中使用最廣泛的金屬材料,但鐵制品容易被腐蝕而在表面生成紅褐色的鐵銹。為探究鐵制品銹蝕的條件,尋找防止鐵制品銹蝕的方法,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
    步驟1:利用如圖所示裝置,將干燥的O2從導(dǎo)管a通入U(xiǎn)形管(裝置氣密性良好,藥品如圖
    所示);待U形管內(nèi)充滿O2后,將導(dǎo)管a、b處的止水夾k1、k2夾緊。
    步驟2:一段時(shí)間后,觀察U形管內(nèi)三處鐵絲表面的變化情況。
    回答下列問題:
    (1)步驟2中,觀察到①處沒有明顯變化,說明鐵制品銹蝕的條件之一是需要有
     
    (填化學(xué)式),②處可能觀察到的現(xiàn)象是
     
    ,③處沒有明顯變化,說明純鐵的抗腐蝕能力較
     
    (填“強(qiáng)”或“弱”)。
    (2)待U形管內(nèi)有明顯現(xiàn)象后,將b導(dǎo)管插入水中,打開止水夾k2,觀察到
     
    現(xiàn)象,說明該條件下鐵制品銹蝕過程消耗了O2。
    發(fā)布:2024/9/7 11:0:11組卷:7引用:3難度:0.7
  • 2.世界上每年因銹蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料,高達(dá)產(chǎn)量的20%~40%。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)鐵的銹蝕進(jìn)行如下探究。
    【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
    實(shí)驗(yàn)器材及藥品:汽水瓶4個(gè),酒瓶塞2個(gè),電吹風(fēng)1個(gè)、純凈水、食鹽
    實(shí)驗(yàn)步驟:
    (1)將4個(gè)汽水瓶分別編號(hào)為A、B、C、D。
    (2)用電吹風(fēng)將A瓶?jī)?nèi)吹干后迅速放入一枚鐵釘,并立即用酒瓶塞將瓶口塞住。將蠟燭熔化后封住瓶口的縫隙,使其與外部的空氣無法接觸。
    (3)在B瓶?jī)?nèi)裝入一滿瓶煮沸后的純凈水,使純凈水將鐵釘完全浸沒。再用酒瓶塞將瓶口塞住,并用相用的方法用蠟燭將瓶口的縫隙封住。
    (4)在C瓶?jī)?nèi)裝入少量純凈水,使鐵釘一部分在水里,另一部分裸露在空氣中,但不封口,使其與外部空氣接觸。
    (5)在D瓶中加入少量的純凈水并加入少量食鹽,將鐵釘一部分浸泡在鹽水中,而另一部分裸露在空氣中,也不封口,使其與外部空氣接觸。
    (6)將4個(gè)試驗(yàn)瓶放在家中觀察一周(每天觀察一次)
    【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析】
    編號(hào) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
    A 無變化
    B 無變化
    C 整枚鐵釘生銹,但水面部分的鐵銹最多,水呈黃色
    D 整枚鐵釘生銹,與C比較,鐵銹更多,其余現(xiàn)象變化不大
    根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象回答下列問題:
    ①A、B瓶不生銹,說明只有
     
    或者只有
     
    ,鐵都不生銹。
    ②C瓶中的鐵釘生銹現(xiàn)象,說明鐵生銹的必要條件是
     
    ;對(duì)比D瓶,其鐵生銹的速度比C瓶快,說明鹽在鐵生銹的過程中起到
     
    的作用。
    【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
    ①鐵生銹的必要條件是
     
    、
     
    同時(shí)存在。
    ②在有
     
    的情況下,生銹的程度會(huì)加深、速度會(huì)加快。
    【實(shí)驗(yàn)拓展】興趣小組同學(xué)對(duì)影響鐵生銹速率的因素進(jìn)一步進(jìn)行探究(如圖所示)。
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    4分鐘后觀察:A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮,A、B處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比,可得出鐵生銹與
     
    有關(guān);B、D處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比說明:決定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是
     
    。
    【實(shí)驗(yàn)應(yīng)用】
    要減少鐵的生銹,則可以從實(shí)驗(yàn)的結(jié)論出發(fā),任意切斷生銹條件中的一個(gè)便可。如把鐵上面涂上油漆,便切斷了鐵和
     
    的接觸,而把一些鐵制品如菜刀等用完后擦干并放在干燥的地方,則可以切斷鐵和
     
    的接觸,從而防止鐵制品生銹。
    發(fā)布:2024/9/26 9:0:2組卷:68引用:1難度:0.5
  • 3.某?;瘜W(xué)興趣小組用如圖所示裝置對(duì)鐵生銹的條件進(jìn)行了探究。
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    【查閱資料】生石灰極易與水反應(yīng),常用作干燥劑。
    (1)檢查裝置的氣密性:連接好裝置,關(guān)閉分液漏斗的活塞,將末端導(dǎo)管接入裝有水的錐形瓶中,微熱裝置A,說明氣密性良好的現(xiàn)象是
     

    (2)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (3)4分鐘后觀察:B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮,E中鐵絲依然光亮。說明鐵生銹主要與
     
    、
     
    有關(guān)。裝置B、E處不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明:決定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是
     

    (4)請(qǐng)舉出一種防止鋼鐵腐蝕的生活實(shí)例:
     
    。
    發(fā)布:2024/9/7 12:0:8組卷:6引用:1難度:0.6
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