内容正文:
专题3控制变量法的应用(语言表达)
1.全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上,但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用。某小组开展如下探究。
查阅文献:
(ⅰ)氯化钙固体可作干燥剂。
(ⅱ)一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
(ⅲ)常温常压,氢气密度是ρ g/mL。
(1)【活动一】定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行实验,实验报告如下表所示。
实验序号
①
②
③
④
试管序号
A
B
C
D
实验装置
一周后现象
铁钉表面有一层铁锈
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
铁钉表面有较厚铁锈
对比实验①、②、③,说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生化学反应。
(2)对比实验①、④,说明铁锈蚀还与 有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是 ,写出除铁锈的化学方程式 。
(4)【活动二】定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图甲装置,检查气密性,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据。
据图乙,t2时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是 。
(5)据图丙,对比AB段和BC段说明 ,t3时刻压强突然变大的原因是 。
(6)与活动一对比,活动二铁锈蚀明显更快的原因是 。
2.某课外小组对铁的锈蚀条件进行了如下探究。
(1)【探究1】铁锈蚀的条件
实验
①
②
③
现象
放置一周
无明显变化
无明显变化
铁丝表面出现红色物质
放置两周
铁丝表面出现红色物质
无明显变化
铁丝表面红色物质增多
由三支试管放置一周后中的现象可知,铁的锈蚀是铁跟 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管①中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 。
(3)【提出问题】为什么①中“油封”一段时间后铁丝表面出现了红色物质?
【探究2】“油封”对水中溶解氧的影响
实验1:将蒸馏水煮沸后迅速冷却至室温(12℃),取等体积水样于2个烧杯中,其中一个烧杯加5mL花生油进行“油封”,用溶解氧传感器测定两个水样中溶解氧含量。
实验2:操作与实验1相同,室温变为19℃,花生油改用煤油。
时间/h
0
2
6
12
24
36
48
溶解氧含量/(mg/L)
实验1
①未油封
2.42
4.75
6.44
8.45
10.10
10.43
10.51
②油封
2.43
3.02
4.28
4.81
6.47
7.20
7.98
实验2
③未油封
1.95
3.79
6.23
7.98
8.98
9.09
9.08
④油封
1.93
3.42
5.37
7.11
8.26
8.24
8.22
已知:未煮沸的蒸馏水中溶解氧含量,12℃时为10.68mg/L,19℃时为9.10mg/L。
对比花生油、煤油,进行“油封”时,效果较好的是 。
(4)0小时,实验2的溶解氧含量低于实验1,其原因可能是 。
(5)生活中常用在金属表面涂油的方式“防生锈”,其主要原因是 。
(6)探究1实验①中,放置两周后铁丝依然出现锈蚀的原因是 。
3.某化学兴趣小组在学习氧气的制备时,对二氧化锰作催化剂加快双氧水分解产生了兴趣,他们提出疑问:其他物质能否对双氧水分解速率产生影响?
【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多,如:是否使用催化剂、催化剂的种类和质量、温度、气态或液态反应物的浓度、固态反应物的接触面积等。
(1)小组的同学们不加催化剂,在不同温度下,用不同浓度的过氧化氢溶液进行实验,记录实验现象如表。
温度
H2O2%
50℃
60℃
70℃
5%
无明显气泡
无明显气泡
极少量气泡
10%