1、实验1 铁钉锈蚀条件的探究,【实验器材】大试管、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。 【实验步骤】 1.在实验1的试管中加入少量的蒸馏水,使铁钉的一半浸没在水中; 2.在实验2的试管中注入迅速冷却的煮沸过的蒸馏水浸没铁钉,然后在蒸馏水的上方放一层植物油; 3.在实验3的试管中先放入铁钉,然后在试管中放入一团棉花,最后把少量干燥剂放在棉花上,并塞紧橡皮塞。,【实验现象】约一周后,观察到实验1中的铁钉生锈,实验2和实验3中的铁钉不生锈。 【实验分析】实验1试管内铁钉生锈说明铁与水和空气接触易生锈;实验2试管内没有现象,说明铁生锈需要氧气;实验3试管内没有现象
2、,说明铁生锈需要与水接触。 【实验结论】铁生锈实际上是铁与氧气和水共同作用的结果。 【注意事项】 (1)实验要用煮沸迅速冷却的蒸馏水,这样可以赶走水中溶解的氧气; (2)实验2中要在水面上方放一层植物油,这样可以起到隔绝空气的作用。,特别提醒(1)本实验除用氯化钙作干燥剂外,还可用生石灰、氢氧化钠固体等作干燥剂; (2)铁生锈属于缓慢氧化,因此实验时间相对较长; (3)铜的锈蚀条件有:氧气、水和二氧化碳; (4)影响铁锈蚀的因素有:铁的纯度、环境的温度、空气湿度、氧气浓度、酸碱性,酸或氯化钠的存在会加快铁的锈蚀。,例题(2018安徽安庆一模)如图是探究铁生锈条件的实验装置图。(本实验使用的仪器
3、均已干燥,且锥形瓶体积较小,忽略锥形瓶内原有空气对实验的影响),实验步骤 (1)按图1所示装配仪器并装好试剂(装置气密性良好),观察试管和中铁钉的生锈情况。 (2)打开分液漏斗活塞,直至试管中一半的冷却的沸水排入试管时(如图2所示),停止实验。观察试管和中铁钉的生锈情况。 实验现象 试管和中的铁钉不生锈,试管和中的铁钉生锈,且试管比试管中的铁钉生锈严重。,实验分析 (1)锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。 (2)如图3要实现“试管中一半的冷却的沸水排入试管”,带a、b导管的橡皮塞可选择 。 (3)如图4是实验后试管中的铁钉,其中生锈最严重的是 (选填a、b或c)处。 (4)试管中的铁钉比试管中
4、的铁钉生锈严重的原因是 。 (5)要对比铁生锈需要水,应选择图1、图2实验中试管的编号是 。 (6)该实验中,若用“锌粒”代替“二氧化锰”,用“稀硫酸”代替“双氧水”,结合对比图1、图2各试管中的铁钉生锈情况, (填“能”或“不能”)得出铁生锈需要的条件。,答案 (1)2H2O2 2H2O+O2 (2)A (3)b (4)与氧气接触更充分 (5)和 (6)能,解析 (1)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2。(2)要实现“试管中一半的冷却的沸水排入试管”,带a、b导管的橡皮塞可选择A,这样能把冷却的沸水排出。(3)如图4是实验后试管中的铁
5、钉,其中生锈最严重的是b,因为b点铁与氧气和水充分接触。(4)试管中的铁钉比试管中的铁钉生锈严重的原因是与氧气接触更充分。(5)要对比铁生锈需要水,应选择图1、图2实验中试管的编号是和。(6)若用“锌粒”代替“二氧化锰”,用“稀硫酸”代替“双氧水”,则锥形瓶中产生的气体是氢气,实验现象是试管、和中的铁钉不生锈,试管中的铁钉生锈,能得出铁生锈需要的条件。,拓展设问 (7)小红同学根据海边的铁器容易生锈猜测:氯化钠能加快铁的生锈,请你帮他设计实验加以验证 ,若观察到 ,即可证明小红的猜测正确。 (8)请你设计实验,探究其他影响铁钉生锈快慢的因素。 猜想: 。 实验方案: 。,答案 (7)取A、B、
6、C、D四支试管,分别放入干燥的细铁丝、浸过蒸馏水的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝以及完全浸没在食盐水中的细铁丝 浸没在食盐水中的细铁丝生锈最严重 (8)温度可以影响铁生锈的快慢 将三枚铁钉放在含有空气和水分相同,温度分别为10 、20 、30 的试管中进行观察。会发现温度越高铁生锈的速率越快,解析 (7)在设计实验时,要理清实验猜想,根据猜想需要有对照实验来验证自己的猜想,所以设计的实验应该有四支试管,一支放入干燥的细铁丝,一支放入浸过蒸馏水的细铁丝,一支放入浸过食盐水的细铁丝,一支放入完全浸没在食盐水中的细铁丝;若食盐水能够加快铁的锈蚀,可观察到的现象是浸没在食盐水中的细铁丝锈蚀最严重。(8)可以选择温度作为探究因素,需要设计出至少三种不同温度的实验进行验证,根据温度越高,化学反应速率越快,得出实验结论。,
