Question

【題目】某研究小組為探究“鐵釘在不同溶液中腐蝕的速率”，在相同條件下取同濃度的下列不同溶液用如圖裝置完成實(shí)驗(yàn)，并用手持?jǐn)?shù)據(jù)采集器進(jìn)行測(cè)定�；卮鹣铝袉栴}：

所用溶液	NH4Cl	(NH4)2SO4	NH4NO3
0min時(shí)氧氣濃度(%)	20.8	20.8	20.8
500min時(shí)氧氣濃度(%)	15.8	17.0	17.4
實(shí)驗(yàn)前溶液PH	5.31	5.53	5.50
實(shí)驗(yàn)后溶液PH	7.37	7.99	8.22
鐵釘表面銹蝕情況	大量鐵銹	大量鐵銹	大量鐵銹

（1）用稀硫酸去除鐵銹的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____

（2）在NH4Cl、(NH4)2SO4、和NH4NO3溶液中，鐵釘銹蝕過程中上述溶液的酸性均變_____（填“強(qiáng)”或“弱”）

（3）上述實(shí)驗(yàn)方案是否合理？_____（填“合理”或“不合理”），你的理由是_____

（4）鐵釘銹蝕的速率還可能與_____有關(guān)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)你的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你的猜想：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
_____	_____

（注意：若答對(duì)第（5）小題獎(jiǎng)勵(lì)4分，化學(xué)試卷總分不超過60分）

（span>5）該小組在不同酸堿性溶液中又進(jìn)行了探究，在相同條件下其測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖：

a、上述實(shí)驗(yàn)中，氧氣濃度下降先陡后緩的原因?yàn)?/span>_____

b、根據(jù)甲、乙圖像，請(qǐng)寫出三點(diǎn)結(jié)論：

①結(jié)論：_____②結(jié)論：_____③結(jié)論：_____

Answer 1

【答案】Fe2 O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)2+3H2O 弱 不合理 本題探究的是鐵在不同種溶液中銹蝕情況，本實(shí)驗(yàn)所用樣本都是弱酸性的，樣本偏小，缺少中性、堿性溶液作對(duì)比 酸性溶液 取兩根鐵釘，把其中一個(gè)鐵釘在稀鹽酸中浸泡一下，取出，分別放入敞口的試管中，觀察現(xiàn)象 鐵釘都生銹，用鹽酸浸泡的鐵釘生銹更快，所以酸性溶液中鐵生銹更快 生銹速度變慢了 整體上，3條曲線均出現(xiàn)先陡后緩的走勢(shì)，說明吸氧腐蝕速率先快后慢 在500min內(nèi)，鐵釘?shù)奈�氧腐蝕程度是酸性溶液＞中性溶液 500min內(nèi)吸氧腐蝕的平均速率的大小順序與腐蝕程度一致

【解析】

(1)氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水。

(2)在氯化銨、硫酸銨和NH4NO3溶液中，鐵釘銹蝕過程中，因?yàn)?/span>pH都變大，上述溶液的酸性均變?nèi)酢?/span>

(3)上述實(shí)驗(yàn)方案不合理，理由是：本題探究的是鐵在不同種溶液中銹蝕情況，本實(shí)驗(yàn)所用樣本都是弱酸性的，樣本偏小，缺少中性、堿性溶液作對(duì)比。

(4)鐵釘銹蝕的速率還可能與酸性溶液有關(guān)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：取兩根鐵釘，把其中一個(gè)鐵釘在稀鹽酸中浸泡一下，取出，分別放入敞口的試管中，觀察現(xiàn)象，鐵釘都生銹，用鹽酸浸泡的鐵釘生銹更快，所以酸性溶液中鐵生銹更快。

(5) a、上述實(shí)驗(yàn)中，氧氣濃度下降先陡后緩的原因?yàn)椋荷�銹速度變慢了；

b、根據(jù)甲、乙圖像，得出三點(diǎn)結(jié)論：

整體上，3條曲線均出現(xiàn)先陡后緩的走勢(shì)，說明吸氧腐蝕速率先快后慢；

在500min內(nèi)，鐵釘?shù)奈�氧腐蝕程度是酸性溶液＞中性溶液；

500min內(nèi)吸氧腐蝕的平均速率的大小順序與腐蝕程度一致。

(1)氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，化學(xué)方程式為Fe2 O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)2+3H2O。

(2)在氯化銨、硫酸銨和NH4NO3溶液中，鐵釘銹蝕過程中，因?yàn)?/span>pH都變大，上述溶液的酸性均變?nèi)酢?/span>

(3)上述實(shí)驗(yàn)方案不合理；理由是：本題探究的是鐵在不同種溶液中銹蝕情況，本實(shí)驗(yàn)所用樣本都是弱酸性的，樣本偏小，缺少中性、堿性溶液作對(duì)比。

(4)鐵釘銹蝕的速率還可能與酸性溶液有關(guān)；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：取兩根鐵釘，把其中一個(gè)鐵釘在稀鹽酸中浸泡一下，取出，分別放入敞口的試管中，觀察現(xiàn)象；鐵釘都生銹，用鹽酸浸泡的鐵釘生銹程度更快，所以酸性溶液中鐵生銹更快。

(5) a、上述實(shí)驗(yàn)中，氧氣濃度下降先陡后緩的原因?yàn)椋荷�銹速度變慢了；

b、根據(jù)甲、乙圖像，得出三點(diǎn)結(jié)論：

整體上，3條曲線均出現(xiàn)先陡后緩的走勢(shì)，說明吸氧腐蝕速率先快后慢；

在500min內(nèi)，鐵釘?shù)奈�氧腐蝕程度是酸性溶液＞中性溶液；

500min內(nèi)吸氧腐蝕的平均速率的大小順序與腐蝕程度一致。