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专题10 实验题
1.(2022·江苏常州)钱老师设计了如图所示的数字化实验指导同学们对铜铁锈蚀进行探究。用铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分,用传感器测定试剂瓶内气体的相关数据。
可供选择的药品见表:
组别
药品
铁粉/g
碳粉/g
水/滴
食盐/g
其他
一
5.0
0.1
0
0
干燥剂
二
5.0
0.1
10
0
无
三
5.0
0.1
10
1.0
无
四
5.0
0.1
0
1.0
无
(1)铁在空气中锈蚀生成铁锈。铁锈的主要成分是______(填化学式)。
(2)在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。
①600s内A瓶中O2含量几乎不变,B瓶中不断减少。实验表明,铁在空气中锈蚀是铁和O2、_______发生了化学反应。
②将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水,且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600s内B瓶中O2含量也略有减少,主要原因是________。
(3)为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响,应选择的药品组别是_______(填序号)。
(4)在两只试剂瓶中均加入第二组药品,分别改用温度和湿度传感器测得结果如图所示。瓶内湿度随时间增大(即水蒸气含量增大),根本原因是________。
(5)请提出一种防止钢铁生锈的方法:________。
【答案】(1)Fe2O3
(2) H2O#水 试剂瓶中的O2逐渐溶于冷却的沸水
(3)二和三
(4)铁的锈蚀反应有热量放出,瓶内温度上升
(5)在钢铁表面覆盖保护层、保持钢铁表面干燥(或制成不锈钢)等角度作答
【解析】(1)铁锈的主要成分是氧化铁,化学式为:Fe2O3。
(2)①A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品,两组中其他药品相同,变量是水,A中无水,B中有水,600s内A瓶中O2含量几乎不变,B瓶中不断减少。实验表明,铁在空气中锈蚀是铁和O2、 水发生了化学反应,故填:H2O或水。
②氧气不易溶于水,但也有少量氧气溶解在水中。将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水,且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600s内B瓶中O2含量也略有减少,主要原因是试剂瓶中的O2逐渐溶于冷却的沸水。
(3)为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响,即其他量相同,唯一的变量是食盐,应选择的药品组别是二和三。
(4)根据图像可知,瓶