Question

某化学兴趣小组用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）甲同学根据空气中的成分和铁锈的成分[Fe₂O₃ ?xH₂O]引发猜想：铁锈蚀是铁与空气中氧气、水蒸气共同作用的结果．得到这一猜想的依据是

 

定律；
（2）A、B两支试管控制了铁生锈必须有氧气参与的条件，蒸馏水煮沸的目的是

 

，如果试管A、B发生了不同现象可以得到的结论是

 

．
（3）B、C两支试管控制了铁生锈

 

的条件；
（4）试管D和E实验的目的是进一步探究铁在

 

的环境中是否更容易锈蚀．
①2Fe+2H₂O+O₂═2Fe（OH）₂
②Fe（OH）₂ 继续和H₂O、O₂作用生成Fe（OH）₃
③Fe（OH）₃转化为铁锈
尝试写过程②发生的化学反应的方程式

 

．

Answer 1

考点：探究金属锈蚀的条件,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和．从微观来说，该定律成立的原因是：“在化学反应前后，原子的种类、数目和质量三不变”．
（2）将蒸馏水煮沸，可以使溶解的氧气从水中逸出；从A、B两个实验的变量的角度考虑；
（3）从B、C两个实验的所控制的变量的角度考虑；
（4）试管D和试管E是探究铁在盐、酸的环境中是否容易生锈．由反应物、生成物以及反应条件写出反应方程式，注意配平．

解答：解：（1）根据质量守恒定律知，反应前后原子的种类不变，根据生成物Fe₂O₃ ?xH₂O中可以推知反应物中含有氧元素和水．
故填：质量守恒；
（2）因为氧气能够溶解在水中，将蒸馏水煮沸，可以使溶解的氧气从水中逸出，实验前将蒸馏水煮沸，是为了除去水中溶解的氧气．由A、B实验可知，A中的铁与水和氧气充分接触，容易生锈；B中的铁只与水接触，不容易生锈；通过对比A、B两个试管的现象说明铁生锈必需有氧气参加．
故填：除去水中溶解的氧气；铁生锈必需有氧气参加；
（3）B中的铁只与水接触，不容易生锈；C中的铁只与氧气接触，不容易生锈．
故填：需要氧气和水；
（4）试管D在含有盐，试管E中含有酸，目的是探究铁在盐、酸存在的环境中是否更易生锈．Fe（OH）₂ 继续和H₂O、O₂作用生成Fe（OH）₃，其反应方程式为：
4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃．
故填：盐、酸；4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃．

点评：本题主要考查金属生锈的因素和保护金属资源的方法等，可以提高学生对金属资源重要性的认识．