Question

10．據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬約為年產(chǎn)量的20%～40%．某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了與此相關(guān)的探究活動(dòng)，請(qǐng)仔細(xì)閱讀并完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告：
【探究目的】鐵生銹的條件
【探究方案】圖所示的是甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)方案．
【觀(guān)察記錄】按圖甲實(shí)驗(yàn)，一周后觀(guān)察到a裝置的液面處鐵絲有銹斑，b、c中無(wú)明顯變化；按圖乙實(shí)驗(yàn)，幾分鐘后就能看到B中鐵絲表面變色，而C中無(wú)明顯變化．

【問(wèn)題分析】
（1）乙方案A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）甲方案說(shuō)明鐵生銹是鐵與水和氧氣共同作用的結(jié)果，乙方案說(shuō)明影響鐵生銹速度的重要因素之一是水分．
（3）鋁與氧氣反應(yīng)可生成致密的氧化膜，阻止鋁與氧氣的進(jìn)一步反應(yīng)，但鐵制品卻可以全部銹蝕，是因?yàn)殍F銹疏松、易吸水，會(huì)加快鐵制品的生銹．

Answer 1

分析 （1）A裝置是用過(guò)氧化氫和二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)物是過(guò)氧化氫，生成物是水和氧氣，反應(yīng)條件是二氧化錳作催化劑，用觀(guān)察法配平即可，氧氣后面標(biāo)上上升符號(hào)；
（2）找出甲方案中a、b對(duì)照的實(shí)驗(yàn)變量是空氣，a、c對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的變量是水分．據(jù)此可以推斷鐵生銹的條件是什么．實(shí)驗(yàn)乙中驗(yàn)證了鐵生銹與水分和氧氣有關(guān)，沒(méi)有水鐵不能生銹．
（3）鐵生銹形成的氧化膜是疏松多孔的，不能阻止內(nèi)部的鐵與外界反應(yīng)．

解答 解：（1）用過(guò)氧化氫和二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)物是過(guò)氧化氫，生成物是水和氧氣，反應(yīng)條件是二氧化錳作催化劑，其反應(yīng)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）通過(guò)對(duì)比a、b兩個(gè)試管的現(xiàn)象說(shuō)明鐵生銹必需有氧氣參加，通過(guò)對(duì)比a、c兩個(gè)試管中現(xiàn)象．說(shuō)明鐵生銹必須有水參加．從而得出結(jié)論：鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結(jié)果．在裝置乙中的B、C兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能說(shuō)明鐵生銹與水和氧氣有關(guān)，沒(méi)有水鐵不能生銹．
故答案是：水和氧氣；水分；
（3）鋁與氧氣反應(yīng)可生成致密的氧化膜，阻止鋁與氧氣的進(jìn)一步反應(yīng)，但鐵制品卻可以全部銹蝕，這是因?yàn)殍F銹疏松、易吸水，會(huì)加快鐵制品的生銹．
故答案是：鐵銹疏松、易吸水，會(huì)加快鐵制品的生銹．

點(diǎn)評(píng) 本題探究了鐵生銹的條件和鐵的氧化物的性質(zhì)．解答此類(lèi)實(shí)驗(yàn)題目時(shí)，要找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)中的變量，這樣通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)可以得到正確的結(jié)論．