Question

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。

试管编号	①	②	③	④
实验
现象	2天后，铁钉表面出现红色	1天后， 铁钉表面出现红色	1天后，铁钉表面出现红色	7分钟时铁钉表面出出现红色20分钟后试管底部出现红色沉淀

（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。

实验步骤	实验操作	实验现象
I	将试管④中的红色固体加入试管中，再向试管中加入足量的	红色固体大部分溶解，溶液变为黄色
II	将步骤I所得的混合物过滤，洗涤、干燥滤纸上的固体后，置于石棉网上加热	红色固体变黑
III	将步骤II所得的黑色固体置于试管中,再加入足量稀硫酸

（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。

Answer

能 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu 盐酸或稀硫酸 黑色固体逐渐消失，溶液变蓝 C 快于

【解析】

（1）铁钉与蒸馏水接触2天后生成铁锈，铁钉与氯化钠、氯化钙等氯化物的水溶液接触1天后就能生锈，说明氯化物能加快铁钉生锈的速率，故填能；

（2）铁能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，故反应的化学方程式写为：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；

（3）红色的氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，氯化铁或硫酸铁溶于水后溶液呈黄色，即步骤Ⅰ中所加入的试剂是盐酸或稀硫酸，故填盐酸或稀硫酸。

（4）实验步骤二中红色固体变黑，是铜与空气中的氧气在加热的条件下反应生成了氧化铜，步骤三中氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜溶于水溶液呈蓝色，故填黑色固体逐渐消失，溶液变蓝。

（5）由步骤I加酸后红色固体大部分溶解，证明该部分红色固体是氧化铁，剩余固体在空气中加热变黑，黑色固体与稀硫酸反应后溶液变蓝证明固体中含有铜，所以红色沉淀的物质组成是铁锈和铜，故填C。

（6）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应明显快于纯铁的生锈速率，故填快于。