Question

某兴趣小组发现铁钉生锈需要几天的时间，询问老师如何加快铁钉生锈的速度。老师说氯化物可能加快铁钉生锈的速度。大家将铁钉放入加有氯化铜溶液的蒸馏水中（如图所示）。观察到7分钟时铁钉表面出现红色，20分钟后试管底部出现红色沉淀。

 

（提出问题）红色沉淀物是什么？

（做出猜想）小明认为可能是铁锈（写出铁锈主要成分的化学式：___________。

小陈认为可能是铜。

小陈认为红色沉淀物是铜的理由是______________（用文字描述）。

（设计实验）

实验操作	实验现象
取红色沉淀物于试管中，加入足量的稀盐酸	红色沉淀物大部分溶解，溶液变成黄色

（1）根据实验现象，红色沉淀物中一定含有铁锈，原因是______________（用化学方程式表示）；经过讨论，同学们一致认为红色沉淀物是铁锈和铜的混合物。

（继续探究）影响铁锈蚀的因素有哪些？

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分钟时铁钉表面出现红色，20分钟后试管底部出现红色沉淀

（2）实验①的作用是_______________。

（3）根据上述实验可以得到的结论是___________。

（4）根据上述实验，沿海地区铁制品易锈蚀除因空气潮湿外，还可能的原因是_____________。

（5）影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有_____________（写一 点即可），请设计实验方案进行验证_________。

Answer

Fe2O3 铁能和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 对比实验 氯化物能加快铁钉生锈的速率 盐的存在 氧气的浓度 取相同的铁钉放入两只试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内分别通入空气和氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间

【解析】

[做出猜想]铁锈的主要成分是氧化铁，其化学式为Fe2O3；故填：Fe2O3。

铁的活动性大于铜，铁能和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，所以红色沉淀物是铜；故填：铁能和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。

[设计实验]（1）铁锈的主要成分是氧化铁，能与盐酸反应生成氯化铁和水；故填：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；

（2）实验①中只有铁钉和水，其余三只试管中是铁钉与盐溶液，所以实验①起到了对比的作用；故填：对比实验；

（3）依据控制变量法的操作可知，实验①中2天后，铁钉表面出现红色，实验②、③中1天后，铁钉表面出现红色，所以对比实验①②③可以得到的结论是：氯化物能加快铁钉生锈的速率；故填：氯化物能加快铁钉生锈的速率；

（4）氯化钠和氯化钙属于盐，由实验现象可知，沿海地区铁制品易锈蚀除因空气潮湿外，还可能的原因是盐的存在；故填：盐的存在；

（5）影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有氧气的浓度，设计的实验方案是：取相同的铁钉放入两只试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内分别通入空气和氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间；故填：氧气的浓度；取相同的铁钉放入两只试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内分别通入空气和氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间。