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  • 1. (2023·福州模拟) 我国高铁创造的中国速度令世界瞩目。高铁建设过程中因锈蚀报废了部分钢铁材料。某学习小组对钢铁锈蚀的因素进行探究。

    【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关?

    【查阅资料】氯化钙是常用的干燥剂。

    【设计实验】

    1. (1)

      实验一:定性探究影响铁锈蚀的因素

      取五枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行下图实验。

      一段时间后,A、D、E中铁钉生锈,B、C中铁钉无明显锈蚀。

      【得出结论】

      对比试管A、B和中实验现象,说明铁锈蚀是铁与空气中的氧气和水作用的过程。
    2. (2) 试管D、E中铁钉比试管A中铁钉锈蚀程度严重,通过对比,说明铁锈蚀与溶液中(填具体微粒符号)有关。
    3. (3) 实验二:定量探究溶液的pH对铁锈蚀的影响用如图所示装置进行实验,向三颈烧瓶中放入3.5g相同的生铁粉末,向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。

      实验组盐酸pH压强p/kPa氧气浓度开始降低时间/s
      反应前反应后
      实验①2.090.891.8第131
      实验②4.090.890.3第24
      实验③6.090.890.6第175
      已知:铁与盐酸接触即发生反应,分析表中数据回答:实验①反应后压强变大的主要原因是
    4. (4) 实验①②③中,铁粉与盐酸、铁粉与氧气的反应(填“能”或“不能”)同时开始。
    5. (5) 【得出结论】

      当pH=时,铁粉的锈蚀程度最大。

    6. (6)
      【延伸拓展】为了研究溶液中不同离子对铁钉锈蚀速率的影响,该小组利用相同浓度、相同体积的NaNO3溶液、NaCl溶液分别进行行实验,用数字传感器测定装置内氧气浓度的变化,结果如图所示。
      两条曲线都呈现“先陡后缓”的趋势,即锈蚀速率先快后慢,请结合图分析,可以得出的结论是:

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