Question

【題目】一些金屬易生銹，某小組同學設計如下實驗，對金屬銹蝕進行探究。

（實驗一）取5枚去油去銹的潔凈鐵釘，分別裝入下表的試管中，進行實驗。

實驗圖示
生銹時間	8min	較長時間不生銹	5min	3min	1min

（1）通過上述實驗可知，溫度越高鐵釘生銹速率越_____（填“慢”或“快”）；在_____（填“酸性”、“堿性”或“中性”）環境中鐵釘生銹速率較快。

（實驗二）為探究鐵銹的成分，用下圖所示裝置（夾持儀器已省略）進行實驗（每步反應和吸收均完全）．

（查閱資料）①無水硫酸銅能吸收水而變藍，

②堿石灰成分為氫氧化鈉和氧化鈣，既能吸收水也能吸收CO2。

（2）請指出該實驗裝置的一個缺陷：_____。

（3）A中加熱前，先通入CO一段時間，目的是_____。

（4）將鐵銹樣品加熱，樣品逐漸變黑，無水硫酸銅逐漸變藍，由此推知鐵銹中一定含有_____元素，從而推斷出空氣中的_____參加了鐵生銹反應。

（實驗記錄）

	鐵銹樣品的質量/g	裝置B的質量/g	裝置C的質量/g
反應前	23.2	232.4	198.2
充分反應后	11.2	239.6	211.4

根據上表數據推算，可確定鐵銹的成分，用FexOynH2O表示，則n=_____。

（5）若缺少D裝置，x:y的值_____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

（實驗三）小組同學將未經砂紙打磨的鋁條放入盛有足量稀鹽酸的密閉容器中，用壓強傳感器測得容器內氣體壓強和反應時間的變化曲線如圖所示。

（6）回答下列問題：

①ab段發生反應的化學方程式是_____。

②bc段發生反應的化學方程式是_____。

③cd段壓強變化的主要原因是_____。

Answer 1

【答案】快 酸性 無尾氣處理裝置，多余的一氧化碳污染空氣 排出裝置中的空氣，防止發生爆炸 氫 水（或H2O） 4 偏小 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 容器中溫度下降，氣體收縮，氣壓減小

【解析】

（1）通過上述實驗可知，溫度越高鐵釘生銹速率越快；
在酸性環境中鐵釘生銹速率較快。
故填：快；酸性。
（2）該實驗裝置的一個缺陷是沒有處理尾氣，一氧化碳擴散到空氣中污染環境。
故填：無尾氣處理裝置，多余的一氧化碳污染空氣。
（3）A中加熱前，先通入CO一段時間，目的是排出裝置中的空氣，防止發生爆炸。
故填：排出裝置中的空氣，防止發生爆炸。
（4）將鐵銹樣品加熱，樣品逐漸變黑，無水硫酸銅逐漸變藍，說明反應生成了水，由此推知鐵銹中一定含有氫元素，從而推斷出空氣中的水參加了鐵生銹反應。
故填：氫；水（或H2O）。
樣品中鐵元素質量是11.2g，FexOy中氧元素質量為：23.2g-（239.6g-232.4g）-11.2g=4.8g，
根據題意有：56x：16y=11.2g：4.8g，
x：y=2：3，
根據題意有：=，n=4，
因此鐵銹的成分是Fe2O34H2O
故填：4。
（5）若缺少D裝置，空氣中的水蒸氣和二氧化碳會被C裝置吸收，導致二氧化碳質量偏大，從而導致鐵銹中氧元素質量偏大，進一步導致x：y的值偏小。
故填：偏小。
（6）①ab段中，氧化鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和水，發生反應的化學方程式是：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。
故填：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。
②bc段中，鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，發生反應的化學方程式是：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
故填：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
③cd段壓強變化的主要原因是容器中溫度下降，氣體收縮，氣壓減小。
故填：容器中溫度下降，氣體收縮，氣壓減小。