周六我?guī)е粴q大的女兒大掃除,忽然發(fā)現(xiàn)家里的水龍頭上面長了許多鐵銹,讓人看了很不舒服。女兒立即用濕抹布反復擦拭,但怎么擦也擦不掉。我告訴女兒用衛(wèi)生間清潔劑即可除去,她半信半疑,決定做一組對比實驗一探究竟。
【實驗目的】探究衛(wèi)生間清潔劑是否能夠去除鐵銹。
【查閱資料】衛(wèi)生間清潔劑中含有濃硫酸和濃鹽酸,濃鹽酸具有強烈刺激性氣味。
【實驗注意事項】1.實驗需在佩戴橡膠手套和口罩的情況下進行;
2.衛(wèi)生間清潔劑需用清水適當稀釋后進行實驗。
【實驗用品】橡膠手套、一次性口罩、一次性塑料杯6個、毛刷、生銹的鐵釘6枚、衛(wèi)生間清潔劑、冷卻后的沸水。
【實驗方案】將生銹的鐵釘分別用冷卻后的沸水、清潔劑、稀釋后的清潔劑浸泡和刷洗,觀察并記錄實驗現(xiàn)象。(見下表)
【實驗解釋】鐵銹的成分比較復雜,主要成分為不溶于水的氧化鐵,因此清水不能除去鐵銹。當氧化鐵遇到衛(wèi)生間清潔劑中的硫酸或鹽酸,發(fā)生化學反應,反應的化學方程式為:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O或Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,生成的硫酸鐵和氯化鐵溶于水,所以衛(wèi)生間清潔劑可以除去鐵銹。衛(wèi)生間清潔劑溶液中存在能自由移動的氫離子和酸根離子,和鐵銹發(fā)生化學反應的實質就是氫離子的作用,溶液越濃,氫離子越多,發(fā)生的反應越劇烈,就越容易除去鐵銹。但清潔劑的濃度也要適當,既要能夠除去金屬表面的氧化物,又要保證金屬不會受到過度影響。實驗序號2中有大量氣泡產生,就是因為酸液和金屬鐵發(fā)生化學反應產生了氫氣,反應的化學方程式為:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。因此,清潔劑太濃對金屬的溶解速率太快。含有酸液的廢水會腐蝕鐵質下水道,應該處理后再排放。
【實驗結論】衛(wèi)生間清潔劑能夠清除鐵銹,清除鐵銹的效果與清潔劑的濃度有關。
做完實驗之后,女兒迅速選擇了實驗序號3中所稀釋的溶液,將水龍頭上的銹跡輕而易舉地除去了。
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