Question

【題目】生活中我們經常發現存放的鐵釘會生銹。

（1）小牛和小明通過如圖所示實驗對鐵制品生銹的條件進行探究。通過觀察和試管B中加入植物油的目的是___________________。我得出鐵生銹的條件是_______________。

（2）在實驗室用稀鹽酸除鐵銹的實驗中，小牛認為鹽酸中含有H2O、H+、Cl―三種粒子，為了探究稀鹽酸中哪種粒子能使鐵銹溶解，他進行了如下實驗，我能幫他完成。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論	設計實驗的目的
向裝有銹鐵釘的試管中加入足量NaCl溶液，振蕩	鐵銹不溶解	_________	_________

小明認為還需要補做一個“向裝有銹鐵釘的試管中加入水”的對比實驗，我認為這個實驗是多余的，理由是_____________。小明在做鐵釘除銹實驗時，由于忘了及時從稀鹽酸中取出已除掉鐵銹的鐵釘，過了一段時間后，他發現鐵釘表面居然出現了黑色物質。通過分析我認為鐵釘表面的黑色物質可能是_____________。

（3）為了探究鐵銹除掉后溶液的組成，小牛將生銹的鐵釘放入一支試管中，加入一定量的稀鹽酸，待鐵釘表面的鐵銹恰好溶解完時，迅速取出鐵釘，再進行以下實驗。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
向取出鐵釘的溶液中加入過量的鐵粉	_________	_________

我能寫出（3）中的一個化學方程式_________

（4）通過以上探究，我獲得的啟示是_____________。

Answer 1

【答案】隔絕空氣 與氧氣、水同時接觸 Cl-不能使鐵銹溶解 證明Cl-（或Cl-和H2O）能不能使鐵銹溶解 NaCl溶液中含有H2O，在上述實驗中已做了驗證 炭（或“C”） 無氣泡出現，溶液由黃色變成淺綠色或有氣泡出現，溶液由黃色變成淺綠色 溶質有氯化鐵（或FeCl3），溶劑是水（或H2O）或溶質含有氯化氫（或HCl）和氯化鐵（或FeCl3），溶劑是水（或H2O）或溶質有氯化亞鐵（或FeCl2），溶劑是水（或H2O） Fe+2FeCl3═3FeCl2或Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O或Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 在干燥的環境中，鐵制品不易生銹或給金屬除銹時，不能長時間將金屬浸在酸中或鐵釘是鐵合金

【解析】

（1）B試管中植物油不溶與水，且密度比水小，故可浮在水面，起到了隔絕空氣的作用，鐵釘雖浸在水里，但不同時具備氧氣和水這兩個條件，故鐵釘也不易生銹；由此得出鐵銹蝕條件是：同時和氧氣、水接觸；

（2）①由題意可知這一實驗的目的是證明Cl-（或Cl-和H2O）能不能使鐵銹溶解；

②因為氧化鐵與氯化鈉不能互換成分，故不發生化學反反應，所以鐵銹不溶解，因此可以判斷Cl-不能使鐵銹溶解；

③小明認為還需要補做一個“向裝有銹鐵釘的試管中加入水”的對比實驗，我認為這個實驗是多余的，理由是NaCl溶液中含有H2O，在上述實驗中已做了驗證；

④由于忘了及時從稀鹽酸中取出已除掉鐵銹的鐵釘，過了一段時間后，他發現鐵釘表面居然出現了黑色物質，這說明鐵釘是鐵合金，其中的碳析出，故鐵釘表面的黑色物質可能是炭（或“C”）；

（3）①Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，鐵銹是黃色，FeCl3溶液是綠色，反應現象為：無氣泡出現，溶液由黃色變成淺綠色；溶液的組成：溶質有氯化鐵（或FeCl3），溶劑是水（或H2O）；

②Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，有氫氣生成鐵銹是黃色，FeCl3溶液是綠色，反應現象為：有氣泡出現，溶液由黃色變成淺綠色；

③Fe+2FeCl3═3FeCl2，溶液組成：溶質含有氯化氫（或HCl）和氯化鐵（或FeCl3），溶劑是水（或H2O）；Fe+2FeCl3═3FeCl2或Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O或Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；

（4）因為我們知道鋼鐵銹蝕條件是：同時和氧氣、水接觸；給金屬除銹時，長時間將金屬浸在酸中，可能會繼續發生反應；鐵釘是鐵合金，其中含有其它成分。