Question

【題目】一些金屬易生銹，某小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，對(duì)金屬銹蝕進(jìn)行探究。

（實(shí)驗(yàn)一）取5枚去油去銹的潔凈鐵釘，分別裝入下表的試管中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)圖示
生銹時(shí)間	8min	較長(zhǎng)時(shí)間不生銹	5min	3min	1min

（1）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可知，溫度越高鐵釘生銹速率越_____（填“慢”或“快”）；在_____（填“酸性”、“堿性”或“中性”）環(huán)境中鐵釘生銹速率較快。

（實(shí)驗(yàn)二）為探究鐵銹的成分，用下圖所示裝置（夾持儀器已省略）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（每步反應(yīng)和吸收均完全）．

（查閱資料）①無(wú)水硫酸銅能吸收水而變藍(lán)，

②堿石灰成分為氫氧化鈉和氧化鈣，既能吸收水也能吸收CO2。

（2）請(qǐng)指出該實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)缺陷：_____。

（3）A中加熱前，先通入CO一段時(shí)間，目的是_____。

（4）將鐵銹樣品加熱，樣品逐漸變黑，無(wú)水硫酸銅逐漸變藍(lán)，由此推知鐵銹中一定含有_____元素，從而推斷出空氣中的_____參加了鐵生銹反應(yīng)。

（實(shí)驗(yàn)記錄）

	鐵銹樣品的質(zhì)量/g	裝置B的質(zhì)量/g	裝置C的質(zhì)量/g
反應(yīng)前	23.2	232.4	198.2
充分反應(yīng)后	11.2	239.6	211.4

根據(jù)上表數(shù)據(jù)推算，可確定鐵銹的成分，用FexOynH2O表示，則n=_____。

（5）若缺少D裝置，x:y的值_____（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

（實(shí)驗(yàn)三）小組同學(xué)將未經(jīng)砂紙打磨的鋁條放入盛有足量稀鹽酸的密閉容器中，用壓強(qiáng)傳感器測(cè)得容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和反應(yīng)時(shí)間的變化曲線如圖所示。

（6）回答下列問(wèn)題：

①ab段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

②bc段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

③cd段壓強(qiáng)變化的主要原因是_____。

Answer 1

【答案】快 酸性 無(wú)尾氣處理裝置，多余的一氧化碳污染空氣 排出裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸 氫 水（或H2O） 4 偏小 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 容器中溫度下降，氣體收縮，氣壓減小

【解析】

（1）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可知，溫度越高鐵釘生銹速率越快；
在酸性環(huán)境中鐵釘生銹速率較快。
故填：快；酸性。
（2）該實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)缺陷是沒(méi)有處理尾氣，一氧化碳擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境。
故填：無(wú)尾氣處理裝置，多余的一氧化碳污染空氣。
（3）A中加熱前，先通入CO一段時(shí)間，目的是排出裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸。
故填：排出裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸。
（4）將鐵銹樣品加熱，樣品逐漸變黑，無(wú)水硫酸銅逐漸變藍(lán)，說(shuō)明反應(yīng)生成了水，由此推知鐵銹中一定含有氫元素，從而推斷出空氣中的水參加了鐵生銹反應(yīng)。
故填：氫；水（或H2O）。
樣品中鐵元素質(zhì)量是11.2g，FexOy中氧元素質(zhì)量為：23.2g-（239.6g-232.4g）-11.2g=4.8g，
根據(jù)題意有：56x：16y=11.2g：4.8g，
x：y=2：3，
根據(jù)題意有：=，n=4，
因此鐵銹的成分是Fe2O34H2O
故填：4。
（5）若缺少D裝置，空氣中的水蒸氣和二氧化碳會(huì)被C裝置吸收，導(dǎo)致二氧化碳質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致鐵銹中氧元素質(zhì)量偏大，進(jìn)一步導(dǎo)致x：y的值偏小。
故填：偏小。
（6）①ab段中，氧化鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。
故填：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。
②bc段中，鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
故填：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
③cd段壓強(qiáng)變化的主要原因是容器中溫度下降，氣體收縮，氣壓減小。
故填：容器中溫度下降，氣體收縮，氣壓減小。