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  • 1. (2019·泉州模拟) 化学研究性学习小组对铁生锈开展深入的探究。

    1. (1) 比较与分析铁钉在不同条件下生锈程度。同学们设计了如图所示的对比实验,并进行实验。4h后观察到:试管Ⅰ、Ⅱ中的铁钉均生锈,试管1铁钉生锈程度大于试管Ⅱ;试管Ⅲ中铁钉不生锈。

      ①   试管Ⅰ铁钉生锈程度大于试管Ⅱ的原因是 。

      ②   试管Ⅲ中,使用冷却后的沸水的目的是 。

      ③铁钉生锈的其中一步反应是铁与氧气、水共同作用生成氢氧化亚铁,该反应的化学方程式是

    2. (2) 探究植物油能否完全隔绝氧气。

      同学们第二天观察,发现试管Ⅲ中的铁钉也有些锈斑。为此大家又做了如下探究。

      [进行实验]实验1:将涂水的铁片置于植物油中,并放置于密封的无氧容器中,8h后观察铁片无锈迹。排除植物油和铁片上的水中微量氧气对铁片锈蚀的影响。

      实验2:将涂水的铁片置于植物油中,并敞口放置于空气中,8h后发现少量锈斑,再过一段时间后观察,锈斑面积增大。

      ①   综合以上两个实验,可得出的结论是 。

      [交流讨论]②查阅文献获知,植物油对空气中的水分有较好的隔绝效果,请设计实验方案加以验证: 。

    3. (3) 在老师的指导下,进一步探究酸性条件下铁锈蚀的情况。

      [查阅资料]

      Ⅰ.溶解氧是指溶解在水里氧气的量,用每升水里氧气的毫克数表示。

      Ⅱ.醋酸具有酸的通性,能与活泼金属发生反应。

      [实验探究]

      将4份等质量的铁粉和碳粉的混合物分别加入相同体积不同pH的醋酸的水溶液中,分别用溶解氧传感器和压强传感器采集数据获得下图和下表。

      pH

      压强/KPa

      实验前

      实验后

      压强差

      2.0

      90.56

      91.58

      1.02

      3.0

      90.46

      91.23

      0.77

      4.0

      90.48

      90.34

      -0.14

      5.0

      90.81

      90.64

      -0.17

      ①   从左上图中可知,在酸性条件下水溶液中溶解氧随时间变化均呈下降趋势,原因是

      ② 从右上表中可知pH为2.0~3.0时,实验后系统中气体压强增大,是因为

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