研究金属的腐蚀对资源的利用和保护意义重大.
(1)为了探究铁腐蚀的条件,进行如图(1)所示的实验,经过一周后观察:
通过实验发现:铁锈蚀是铁与___发生化学反应的过程.甲同学认为,试管A发生的现象能够说明这一点.乙同学不同意他的观点,认为必须全面观察试管___(选填试管编号)发生的现象,并经过科学严谨的推理,才能得出上述结论.
B中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是___.
(2)家中的刀具若沾有食盐水锈蚀更快.为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素,做了如下的实验.
【提出问题】铁锈蚀速率与哪些因素有关?
【查阅资料】
①物质溶解在水中得到的混合物称为水溶液,如氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液,乙醇溶解在水中得到乙醇溶液.
②氯化钠溶液能导电;乙醇溶液不能导电.
【猜想】
铁的锈蚀速率与下列因素有关:①反应时的温度;②氧气的含量;③水溶液的导电性.
【实验】
每次取两套如图(2)所示的装置,编号为I、II.向两套装置中分别装入质量、大小相同的铁钉和等体积的蒸馏水,进行如下三组对比实验(实验开始时,各瓶内气体压强保持一致).
①温度 | 将装置I放入25℃恒温环境中,装置II放入40℃恒温环境中. | 两套装置中铁钉均锈蚀,且U型管中液面均由b处上升至a处,则所需时间I>II. | 锈蚀的速率I<II;铁的锈蚀速率与反应时的温度有关,___. |
②氧气含量 | ___ | ___ | 铁的锈蚀速率与氧气的含量有关,氧气的含量越多,铁的锈蚀越快. |
③水溶液的导电性 | 在相同温度下,装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液;装置II集气瓶中加入10mL乙醇. | 两套装置中铁钉均锈蚀;且U型管中液面均由b处上升至a处,则所需时间I<II. | ___ |
【反思与提高】
①根据该探究实验以及你所学的知识,判断下列说法正确的是___(填序号).
A.金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程
B.金属越活泼,就越容易被锈蚀
C.金属腐蚀不一定要有氧气参加
②某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中,导入等质量,等溶质质量分数的稀硫酸,以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱.有的同学认为这种方案不够合理,理由是___.
③将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,所得固体中一定含有的物质是___,且反应后溶液质量比反应前___(选填“增大”“减小”或“不变”)
【拓展延伸】
(4)金属M长期露置于空气中,表面已经被锈蚀,经检测,锈蚀物中除含有M外,还含有C、H、O三种元素.根据质量守恒定律推测:
①使金属M锈蚀的物质中一定有___(填化学式,下同),可能有___.
②小芳同学为了验证空气中的O2是否参加了反应,设计了如图(3)几个实验,你认为其中必须要做的实验是___(填序号),说明:所用蒸馏水经煮沸迅速冷却;固体干燥剂只吸水且不与其他物质反应.