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实验突破(十三)铁生锈条件的探究回归教材实验仪器及药品试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、铁钉、植物油、棉花、干燥剂氯化钙实验操作Ⅰ.在第1支试管中放入一根铁钉,加入少量蒸馏水使铁钉的一部分浸在水中Ⅱ.在第2支试管中放入一根铁钉,加入经煮沸并迅速冷却的蒸馏水浸没铁钉,再注入植物油,在水面上形成油层Ⅲ.在第3支试管中加入少量氯化钙(氯化钙可吸收空气中的水蒸气),放入一根铁钉,塞紧试管口实验装置实验现象（续表）Ⅰ中铁钉锈蚀Ⅱ中铁钉没有生锈Ⅲ中铁钉没有生锈实验分析实验Ⅰ的目的是___________________________实验Ⅱ的目的是___________________________实验Ⅲ的目的是___________________________对比实验Ⅰ和实验Ⅱ,得出的结论是_____________________________________________________________对比实验Ⅰ和实验Ⅲ,得出的结论是____________________实验结论铁制品锈蚀的条件:（续表）探究有水和氧气同时存在时,铁是否会生锈探究只有水没有氧气时,铁是否生锈探究只有氧气没有水时,铁是否生锈铁生锈要有氧气参与,只有水存在铁不易生锈铁生锈要有水参与同时与水和氧气接触实验反思(1)实验Ⅱ中使用煮沸过的蒸馏水的目的:;实验Ⅱ中加入植物油的目的:(2)实验Ⅲ的试管中为什么要放入氯化钙:(3)防止铁制品锈蚀的原理:;防止铁制品锈蚀的常用方法:;除去铁制品表面的铁锈的常用方法:（续表）除去水中溶解的少量氧气防止空气中氧气进入水中隔绝氧气或水涂油、刷漆、镀其他金属用适量稀硫酸浸泡、打磨除去空气中的水蒸气1.“对比实验”是科学探究常用的方法,根据下列探究铁生锈条件的实验回答问题。实验中会出现明显现象的是(填序号,下同)。欲得出“铁生锈需要与氧气接触”的实验结论,需要对比。拓展训练图S13-1③②③2.某同学为了探究铁钉生锈条件,设计了如下实验。序号①②③④实验内容实验现象铁钉无明显变化铁钉生锈铁钉无明显变化铁钉生锈,U形管左侧液面上升,右侧液面下降(1)通过实验①、②对比得出的结论是。(2)增加实验③的目的是。(3)实验④中,导致“U形管左侧液面上升,右侧液面下降”的原因是____________。水是铁钉生锈的条件之一探究氧气是否为铁钉生锈的条件之一铁生锈消耗了氧气,使得试管内的气体压强减小3.[2019·密云一模]某小组同学利用如图S13-2所示装置探究铁生锈的条件。(1)要证明铁生锈与氧气有关,需要进行的实验操作是_________________________。(2)实验中能说明铁生锈与水有关的实验现象_________________________________。图S13-2对A中铁丝观察一段时间后,打开止水夹K1、K2,通入氧气后关闭止水夹K1、K2,继续观察通一段时间氧气后A中铁丝表面生成红色固体而B中铁丝没有明显变化3.[2019·密云一模]某小组同学利用如图S13-2所示装置探究铁生锈的条件。(3)充分反应后,将装置A、B中分别注入少量稀盐酸,两个广口瓶中现象的不同点是_________________________________________________________________________,由此也可以证明铁丝生锈情况。A中反应的化学方程式是。图S13-2A中铁丝表面红色固体减少,溶液由无色变为黄色,B中铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O4.某些铜制品在空气中久置,表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。某化学实验小组设计并进行实验,探究铜锈的组成和铜生锈的条件。[提出猜想]根据铜锈的组成推测,铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。[进行实验]实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝,并打磨光亮。设计了如下表所示的5个实验并持续观察。编号①②③④⑤实验现象无明显现象无明显现象铜丝表面有绿色物质无明显现象无明显现象[解释与结论](1)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”,其目的是_______________________。(2)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是(填编号)。(3)对比实验②和③,得出的结论是。(4)实验②的目的是。(5)为验证猜想,请在图中将实验⑤补充完整。除去水中溶解的氧气①和③铜生锈与O2有关证明在无氧条件下,铜不生锈,说明铜生锈与氧气有关且防止氧气再溶于水[答案]5.暖贴的发热材料主要由铁粉、活性炭、食盐、水等物质组成。[提出问题]发热材料中各主要物质起到了什么作用?[猜想与假设]Ⅰ.铁粉生锈,发生氧化反应,放出热量。Ⅱ.活性炭能加快铁粉氧化的速率。Ⅲ.食盐能加快铁粉氧化的速率。[进行实验]实验编号实验药品及用量反应时间/min温度上升值/℃铁粉/g活性炭/g食盐/g水/g对照组10.20.151058实验组100.20.151002100.15102.7310.20.10104.541020[解释与结论](1)铁生锈的条件是。(2)已知铁粉在一定条件下生锈,发生氧化反应的产物可能是Fe(OH)3,该反应的化学方程式为。(3)分析(填实验编号)数据,可证明猜想与假设Ⅱ正确。与氧气和水同时接触4Fe+6H2O+3O24Fe(OH)3对照组与实验组2实验编号实验药品及用量反应时间/min温度上升值/℃铁粉/g活性炭/g食盐/g水/g对照组10.20.151058实验组100.20.151002100.15102.7310.20.10104.54102010.205(4)分析实验组4与对照组数据,可证明猜想与假设Ⅲ正确。请填写表中空缺数据。[反思与评价](5)某同学认为没有必要进行实验组1,你是否同意他的观点并说明理由。(6)某同学质疑此实验中忽略了发热材料中的水。你认为分析__________________(填实验编号)的数据,可证明水的作用。不同意。不进行实验组1,不能排除热量是由活性炭、食盐、水三者共同作用产生的可能对照组与实验组3