鋼鐵是應(yīng)用廣泛的金屬材料,鋼鐵銹蝕會(huì)造成巨大浪費(fèi),研究鋼鐵銹蝕對(duì)于保護(hù)金屬資源有著重要意義,請(qǐng)回答以下有關(guān)銹蝕的問題。
(1)探究鐵銹蝕的條件
查閱資料:一定條件下,碳可加快鐵的銹蝕,但碳本身不參加反應(yīng)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):取三枚相同的潔凈鐵釘進(jìn)行如圖1實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象如表。
試管 |
一周后現(xiàn)象 |
甲 |
鐵釘表面有一層鐵銹 |
乙 |
鐵釘表面無明顯變化 |
丙 |
鐵釘表面無明顯變化 |
①對(duì)比甲、乙、丙試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明鐵銹蝕主要是與空氣中的
氧氣、水
氧氣、水
發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
②鐵銹蝕后應(yīng)及時(shí)除銹的原因是
鐵銹疏松多孔,能夠吸收水蒸氣和氧氣,促進(jìn)鐵生銹
鐵銹疏松多孔,能夠吸收水蒸氣和氧氣,促進(jìn)鐵生銹
。
③近年來,共享單車給沈陽市市民出行帶來很大方便。寫出一種防止共享單車鐵質(zhì)車架銹蝕的方法
涂漆或鍍一層金屬等
涂漆或鍍一層金屬等
。
(2)探究影響鐵銹蝕速率的因素
裝置如圖2甲,檢查氣密性后,將5g鐵粉和2g碳粉加入三頸燒瓶,t
1時(shí)刻加入2mL NaCl溶液后,再將一只裝有5mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上,采集數(shù)據(jù)如圖2乙。
①對(duì)比圖乙中AB段和BC段曲線,說明影響鐵銹蝕速率的因素為
加入NaCl溶液
加入NaCl溶液
。
②t
3時(shí)刻壓強(qiáng)突然變大的原因是
鐵銹蝕消耗氧氣,三頸燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,注射器內(nèi)鹽酸被吸入燒瓶,鐵與鹽酸反應(yīng)放出氫氣,使瓶內(nèi)的壓強(qiáng)突然增大,因此t3時(shí)刻后壓強(qiáng)突然變大
鐵銹蝕消耗氧氣,三頸燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,注射器內(nèi)鹽酸被吸入燒瓶,鐵與鹽酸反應(yīng)放出氫氣,使瓶內(nèi)的壓強(qiáng)突然增大,因此t3時(shí)刻后壓強(qiáng)突然變大
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(3)測(cè)定生銹的鐵片中鐵的含量
取3.5g表面生銹的鐵片于試管中,加入足量的稀鹽酸(如圖3,部分裝置已略去),一段時(shí)間后,觀察到有氣泡產(chǎn)生(鐵銹與稀鹽酸反應(yīng)不生成氣體)。
①鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
。
②完全反應(yīng)后,測(cè)得生成氫氣體積為0.5L(實(shí)驗(yàn)條件下,氫氣密度為0.09g/L)。則該生銹的鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
36%
36%
。
③該實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得氫氣體積偏大,原因可能是
氫氣中混有水蒸氣、鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體、加入稀鹽酸時(shí)被排出的空氣進(jìn)入注射器等
氫氣中混有水蒸氣、鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體、加入稀鹽酸時(shí)被排出的空氣進(jìn)入注射器等
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