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  • 1. (2024·菏泽)  某化学兴趣小组在研学期间,发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象,同学们想根据所学知识,设计一个除锈和防锈的方案。

    任务一、除锈剂的选择

    【提出问题】

    盐酸和硫酸都可以作为除锈剂,相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗?

    【实验探究】

    1. (1) 完善下列表格

      实验序号

      实验操作

      实验现象

      实验结论

      1

      取一枚生锈的铁钉放入试管中,加入5mL的稀盐酸,加热

      铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液迅速变黄,铁锈很快消失

      两者除锈效果几乎相同。铁锈发生反应的化学方程式为(写出其中一个即可)

      2

      取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中,加入5mL同浓度的稀硫酸,加热

      铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液呈浅棕色,铁锈很快消失

    2. (2) 【反思评价】

      酸除铁锈时有产生,这说明除锈的同时会造成钢铁的,产生的氢气也会渗透进金属中引起“氢脆”现象,影响钢铁强度。为了避免以上现象的发生,可采取的措施有(答出一点即可)。

    3. (3) 任务二、除锈防锈方案的制定

      同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污,于是又做了以下探究实验。

      实验序号

      实验操作

      实验现象

      实验结论

      3

      取与以上相同的一枚生锈铁钉,沾满油污,放入试管中,加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸,加热

      铁锈没有明显变化

      油污影响除锈

      【观察分析】①结合以上实验和所学知识,同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污,应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污,再进行“酸洗”除锈。

      ②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。

      【论证完善】

      实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作:a.酸洗b.烘干c.水洗d.碱洗e.刷漆或涂油。结合实验探究和分析,方案中合理的操作顺序应为d→a→(用字母填写)。

    4. (4) 【反思评价】

      ①除锈后的废液呈酸性,该如何处理

      ②钢铁生锈会造成很大损失,但利用铁生锈的原理也可服务于生活。请举出铁生锈原理应用于生活的一个实例

    5. (5) 任务三、除锈防锈方案的评价

      除上述方法除锈外,在实际生产生活中,除锈的方法还有多种。比如:

      ⒈人工除锈    用砂纸、钢丝球等工具,打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。

      ⒉机械除锈    利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。

      【整合归纳】

      结合实际,你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有

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