1一些金属易生锈,某小组同学设计如下实验,对金属锈蚀进行探究。
[实验一] 取5枚去油去锈的洁净铁钉,分别装入下表的试管中,进行实验。
实验 图示 |
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生锈 时间 | 8 min | 较长时间 不生锈 | 5 min | 3 min | 1 min |
(1)通过上述实验可知,温度越高,铁生锈速率越________(填“慢”或“快”);在__________(填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。
[实验二] 为探究铁锈的成分,用如图Z3-28所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)。
[查阅资料] 无水硫酸铜能吸收水而变蓝,碱石灰既能吸收水也能吸收CO2。
图Z3-28
(2)请指出上图所示实验装置的一个明显缺陷:______________________。
(3)加热前,先通入CO一段时间,目的是____________________________________。
(4)将铁锈样品加热,样品逐渐变黑,无水硫酸铜逐渐变蓝,由此推知铁锈中一定含有________元素,从而推断出空气中的________参加了铁生锈反应。
[实验记录]
铁锈样品的质量/g | 装置B的质量/g | 装置C的质量/g | |
反应前 | 23.2 | 232.4 | 198.2 |
反应后 | / | 239.6 | 211.4 |
(5)根据上表数据推算,可确定铁锈的成分,用FexOy·nH2O表示,则n=________;若缺少D装置,x∶y的值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
[实验三] 镁带久置空气中,表面因锈蚀而变黑,此黑色物质是碱式碳酸镁(带结晶水的碳酸镁和氢氧化镁的混合物)。
(6) 欲通过如图Z3-29所示装置探究镁带在空气中锈蚀的条件,试管内可选用的物质如下:①O2,②水,③CO2,④O2和CO2,⑤CO2和水,⑥O2和水,⑦O2、CO2和水。至少需要选用________(填序号),才能达到探究镁带锈蚀的条件。
图Z3-29
(7)请写出镁带在空气中锈蚀,生成碱式碳酸镁[Mg3(OH)2(CO3)2]的化学方程式:________________________________________________________________________。
(1)快 酸性 (2)没有尾气处理装置
(3)排尽玻璃管内的空气,防止爆炸
(4)氢(或H) 水 (5)4 偏小 (6)④⑤⑥⑦
(7)6Mg+4CO2+2H2O+3O2===2Mg3(OH)2(CO3)2
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(
(1)
按金属的活动性顺序,铝比锌 。但是将铝片和锌粒分别投入稀硫酸中,铝片表面产生的气泡却比锌粒少而慢。为了探究铝与酸反应的规律,小强将已被砂纸打磨过的相同大小的6枚铝片,分别放人下表所示溶液中进行实验。 溶液 | 现象 | 溶液 | 现象 | 溶液 | 现象 |
①稀硫酸 | 一 | ③稀硫酸(加入少量Na2SO4固体) | 一 | ⑤盐酸 (1 :4) | + |
②稀硫酸 (加热) | + | ④稀硫酸(加入少量NaCl固体) | + | ⑥盐酸 (37%) | ++ |
注:“一”表示铝表面产生气泡很小且慢;“+”表示铝表面产生气泡较大且快。
“
1 :4”表示用1体积的37%浓盐酸与4体积的水混合所得溶液。根据上述表格内容,你认为铝与酸反应产生氢气的速率,除了跟酸溶液中氢离子浓度有关外,还可能受到 、 、 等多种因素的影响。
(2)小芳将长条状铝片的一端放在酒精灯火焰上灼烧片刻,轻轻摇动铝条,受热一端会左右摇晃,却不像蜡烛那样滴落。为究其原因,小芳查阅资料得知:铝的熔、沸点分别是660℃、2460℃;氧化铝的熔、沸点分别为2054℃、2980℃。
请解释上述实验现象:
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