啤酒盖（主要成分为铁）生锈直接影响啤酒厂家的市场销售和品牌形象。某小组同学用铁钉代替啤酒盖...

啤酒盖（主要成分为铁）生锈直接影响啤酒厂家的市场销售和品牌形象。某小组同学用铁钉代替啤酒盖模拟其生锈实验，探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。

I．探究铁生锈的条件

（1）证明铁生锈需要与氧气接触的实验现象是____。

II．探究影响铁生锈速率的因素

（查阅资料）啤酒的pH值大约在3.8～4.6之间

（猜想假设）铁钉生锈可能与溶液酸碱度、温度、是否杀菌有关。

实验1：分别取铁钉浸于等体积液体中，在空气中放置相同时间进行如下实验：

实验2：在70℃时，将杀菌后的铁钉于等体积溶液中，在空气中放置相同时间进行如下实验：

（解释与结论）：

（2）由实验1得出“温度与铁生锈速率有关”的结论，依据的两个实验是__（填编号）

（3）实验2的目的是_______。　

（4）由实验1和实验2推知影响铁生锈的因素是_____

（反思与评价）

（5）实验2没有进行pH=13的实验，理由是 ___。

（6）结合本题请分析啤酒盖易生锈的原因是 ______

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啤酒盖（主要成分为铁）生锈直接影响啤酒厂家的市场销售和品牌形象。某小组同学用铁钉代替啤酒盖模拟其生锈实验，探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。

I．探究铁生锈的条件

（1）证明铁生锈需要与氧气接触的实验现象是____________。

Ⅱ．探究影响铁生锈速率的因素

（查阅资料）啤酒的pH值大约在3.8～4.6之间。

（猜想假设）铁钉生锈可能与溶液酸碱度、温度、是否杀菌有关。

实验1

分别取铁钉浸于等体积液体中，在空气中放置相同时间进行如下实验：

实验2

在70℃时，将杀菌后的铁钉于等体积溶液中，在空气中放置相同时间进行如下实验：

（解释与结论）：

（2）由实验1得出“温度与铁生锈速率有关”的结论，依据的两个实验是___________（填编号）。

（3）实验2的目的是____________。

（4）由实验1和实验2推知影响铁生锈的因素是______________。

（5）实验2没有进行pH=13的实验，理由是______________。

（6）结合本题请分析啤酒盖易生锈的原因是_____________。

（反思与评价）

如图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁片）：

（1）甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果．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．

（2）试管D和E实验的目的是_____________的环境中是否更容易锈蚀．

（3）通过本次探究活动，你有哪些收获和体会？______________

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某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：

（1）一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，

试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要

条件是铁与空气中的氧气、　　　　　　 直接接触。

（2）任举一例日常生活中防止铁制品生锈的方

法　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：

(1)一周后观察，试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与__________直接接触，其中②中铁钉的A、B、C三处中________处锈蚀最严重。

(2)试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是________________。

(3)沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是________。

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某兴趣小组发现铁钉生锈速率较慢，询问老师如何加快铁钉生锈的速率。老师提出氯化 物可能加快铁钉生锈的速率。

（提出问题）氯化物对铁钉生锈有怎样的影响？

（实验探究一）探究氯化物对铁钉生锈速率的影响。

（1）分析实验①②③可以得到的结论是氯化物______（填“能”或“否”）加快铁生锈。

（2）小组同学认为，试管④中的红色沉淀可能是铁锈，也可能是铜。他们认为红色沉淀可能是铜的理由是_____（用化学方程式解释）。

（实验探究二）探究试管④中红色沉淀的物质组成。

（3）步骤Ⅰ中所加入的试剂是______。

（4）步骤Ⅲ中观察到的实验现象是_____。

（5）由实验探究二分析试管④中红色沉淀的物质组成是________（填字母）。

A 只有铁锈　　 B 只有铜　　 C 铁锈和铜

（反思与应用）

（6）综上，该小组推测氯化物与铁钉生成的金属能进一步加快铁钉生锈，则在等体积、等浓度的 NaCl 溶液中，铁铜合金的生锈速率_____（填“快于”或“慢于”）纯铁的生锈速率。

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某研究小组为探究“铁钉生锈的条件及其影响铁钉锈蚀快慢的因素”，设计如下实验。

（查阅资料）已知稀氨水的pH>7；稀醋酸pH<7。

（实验1）铁锈蚀条件的探究。

（实验2）取同浓度的稀氨水和稀醋酸用如图装置进行实验，实验数据如下表。

（解释与结论）

（1）实验1中得到铁生锈的条件是________。

（2）欲探究温度对铁制品锈蚀快慢的影响，应选择的实验是______（填实验序号）。

（3）根据实验2表中实验现象得出的结论是________。

（反思与评价）

（4）你觉得影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还可能有________（写出1点即可），请设计实验方案证明_____________。

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化学研究性学习小组对铁生锈开展深入的探究。

（1）比较与分析铁钉在不同条件下生锈程度。同学们设计了如图所示的对比实验，并进行实验。4h后观察到：试管Ⅰ、Ⅱ中的铁钉均生锈，试管1铁钉生锈程度大于试管Ⅱ；试管Ⅲ中铁钉不生锈。

①试管Ⅰ铁钉生锈程度大于试管Ⅱ的原因是________ 。

②试管Ⅲ中，使用冷却后的沸水的目的是________ 。

③铁钉生锈的其中一步反应是铁与氧气、水共同作用生成氢氧化亚铁，该反应的化学方程式是________。

（2）探究植物油能否完全隔绝氧气。

同学们第二天观察，发现试管Ⅲ中的铁钉也有些锈斑。为此大家又做了如下探究。

[进行实验]实验1：将涂水的铁片置于植物油中，并放置于密封的无氧容器中，8h后观察铁片无锈迹。排除植物油和铁片上的水中微量氧气对铁片锈蚀的影响。

实验2：将涂水的铁片置于植物油中，并敞口放置于空气中，8h后发现少量锈斑，再过一段时间后观察，锈斑面积增大。

①综合以上两个实验，可得出的结论是________ 。

[交流讨论]②查阅文献获知，植物油对空气中的水分有较好的隔绝效果，请设计实验方案加以验证：________。

（3）在老师的指导下，进一步探究酸性条件下铁锈蚀的情况。

[查阅资料]

Ⅰ．溶解氧是指溶解在水里氧气的量，用每升水里氧气的毫克数表示。

Ⅱ．醋酸具有酸的通性，能与活泼金属发生反应。

[实验探究]

将4份等质量的铁粉和碳粉的混合物分别加入相同体积不同pH的醋酸的水溶液中，分别用溶解氧传感器和压强传感器采集数据获得下图和下表。

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①从左上图中可知，在酸性条件下水溶液中溶解氧随时间变化均呈下降趋势，原因是________。

②从右上表中可知pH为2.0~3.0时，实验后系统中气体压强增大，是因为________。

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为探究铁锈蚀的影响因素，某兴趣小组做了如下实验。

【实验方案】 将3枚洁净的铁钉同时置于如图所示环境下的试管中，观察铁钉锈蚀情况。

【实验现象】3天后，Ⅰ、Ⅲ中铁钉不生锈，Ⅱ中铁钉明显生锈。

【获得结论】

(1)对照实验Ⅰ、Ⅱ，可知铁锈蚀的条件之一为　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(2)防止铁锈蚀的一种方法是　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 。

【拓展探究】

(3)小明发现海边的铁器很容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁的锈蚀。请设计实验方案验证小明的猜想　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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