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        鐵釘銹蝕條件的探究

        2022-12-09 05:01:50耿昌福
        關(guān)鍵詞:鐵銹鐵釘氧氣

        耿昌福

        [要點(diǎn)提煉]

        要點(diǎn)1:鐵的銹蝕

        (1)鐵銹蝕的條件

        鐵與空氣中的氧氣、水等物質(zhì)作用,發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),生成鐵銹。在酸性或鹽溶液等物質(zhì)存在時,會加速鐵的銹蝕。

        (2)鐵銹的成分

        鐵銹的主要成分是氧化鐵,化學(xué)式為Fe2O3,顏色為紅棕色。鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì),若不加處理與防護(hù),鐵將全部銹蝕。

        (3)能量的變化

        鐵銹蝕的過程中,放出熱量。

        要點(diǎn)2:鐵釘銹蝕條件的探究實(shí)驗(yàn)

        對比實(shí)驗(yàn)是探究性學(xué)習(xí)的一種重要方法。在驗(yàn)證鐵銹蝕的條件時,可以通過對比實(shí)驗(yàn)法、控制變量法來確定是否與氧氣、水等因素有關(guān)系。

        如圖1是探究鐵釘銹蝕的條件時所做的4個實(shí)驗(yàn),試管內(nèi)的鐵釘在不同的環(huán)境中。一段時間后,出現(xiàn)的現(xiàn)象是:①中鐵釘生銹;②與③中鐵釘沒有明顯變化;④中鐵釘生銹,且比①中鐵釘銹蝕嚴(yán)重。

        (1)結(jié)果分析:將①與②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比,可知鐵生銹需要氧氣參與;將①與③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比,可知鐵生銹需要水參與;將①與④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比,可知食鹽能加快鐵的銹蝕。

        (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:鐵生銹是鐵與氧氣、水共同反應(yīng)的結(jié)果,食鹽加快了鐵生銹的速率。

        要點(diǎn)3:控制變量法

        該實(shí)驗(yàn)方法的關(guān)鍵是從控制變量的角度,找出實(shí)驗(yàn)中的對照組和實(shí)驗(yàn)組,分析出各組實(shí)驗(yàn)所隱含的變量,最后綜合得出相應(yīng)結(jié)論。

        [拓展提升]

        1.銅的銹蝕

        大多數(shù)金屬材料在空氣中都會生銹。銅銹蝕的原因是:銅與空氣中的氧氣、二氧化碳、水共同反應(yīng),銅銹的主要成分是銅綠[Cu2(OH)2CO3]。

        鋁的化學(xué)性質(zhì)比銅、鐵都要活潑,卻不容易被銹蝕。主要原因是:鋁與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成的氧化物(Al2O3)是一層致密的膜,其覆蓋在鋁的表面,阻止了反應(yīng)的進(jìn)行,所以鋁不易生銹。

        [應(yīng)用探究]

        例2 (2022·陜西)如圖4所示,將兩枚光亮的鐵釘分別用硬質(zhì)的細(xì)線吊置于甲、乙裝置中,并使部分鐵釘露出液面。放置一段時間,出現(xiàn)了銹蝕。下列說法不正確的是()。

        A. 甲、乙裝置中,氣體含氧氣的體積分?jǐn)?shù)不相等

        B. 甲裝置中,鐵釘在植物油內(nèi)的部分沒有銹蝕

        C. 乙裝置中,鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴(yán)重

        D. 丙裝置中,導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱

        答案:C

        (作者單位:江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)世業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)校)

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