鋼鐵的腐蝕是重要研究課題。（知識回顧）用如圖所示實驗進行鐵釘腐蝕的研究。一段時間後試管A、B中鐵釘幾乎沒有生鏽...

問題詳情：

鋼鐵的腐蝕是重要研究課題。

（知識回顧）用如圖所示實驗進行鐵釘腐蝕的研究。一段時間後試管A、B中鐵釘幾乎沒有生鏽，而試管C中鐵釘明顯鏽蝕，試管D、E中鐵釘嚴重鏽蝕。

（1）由A、B、C的現象可知，鐵的鏽蝕是鐵跟________________（填化學式）等物質作用的過程。

（2）試管B中使用“煮沸並迅速冷卻的蒸餾水”，其目的是________________。

（實驗探究）向試管D中（含生鏽鐵釘）加人過量10%稀鹽*，浸泡。可觀察到鐵鏽逐漸消失，鐵釘表面有氣泡產生，溶液呈黃*，一段時間後黃*變為淺綠*。

（3）寫出鐵鏽溶於鹽*的化學方程式：________________。

（4）推測試管D中溶液由黃*變為淺綠*，可能是因為*化鐵與某些物質發生反應所致。現進行如下3個實驗（持續10小時，已知*氣不影響該反應）。

①設計實驗I的目的是________________。

②綜合分析上述3個實驗，試管D中溶液由黃*變為淺綠*的原因是__________。

（拓展延仲）研究水樣的pH、水中溶解氧濃度與鋼鐵腐蝕速率的關係。查閲相關文獻得到如下資料。

（5）如圖表示水樣温度22℃、氧含量6mL·L-1時，鋼鐵腐蝕速率與水樣pH的關係。當pH<4時，鋼鐵腐蝕速率明顯增大的原因是___________________。

（6）如圖表示温度22℃、pH=7時，鋼鐵腐蝕速率與水中溶解氧濃度的關係。當溶解氧超過20mL·L-1時，鋼鐵腐蝕速率明顯下降的原因可能是________________。

【回答】

O2、H2O    除去蒸餾水中溶解的氧氣且防止氧氣再溶於水        探究FeCl3能否與鹽*反應生成FeCl2    **條件下，FeCl3與鐵釘發生反應生成FeCl2    鋼鐵與水樣中的H+發生反應    鋼鐵表面生成較緻密的氧化膜，阻礙O2、H2O與鋼鐵的接觸   

【解析】

【分析】

【詳解】

（1）乾燥試管A和不含氧氣的試管B中鐵釘幾乎沒有生鏽，而裝有蒸餾水的試管C中鐵釘明顯鏽蝕，所以鐵的鏽蝕是鐵跟水和氧氣有關，化學式為O2、H2O；

（2）試管B和試管C做對比，由控制變量法，試管C還有氧氣，而是管B不含氧氣，因此，試管B中使用“煮沸並迅速冷卻的蒸餾水”，其目的是除去蒸餾水中溶解的氧氣且防止氧氣再溶於水。

（3）鐵鏽溶於鹽*的化學方程式；

（4）根據題意，我們推測試管D中溶液由黃*變為淺綠*，可能是因為*化鐵與某些物質發生反應所致。首先我們要看是不是FeCl3與鹽*反應生成FeCl2從而使溶液變為淺綠*，因此①設計實驗I的目的是探究FeCl3能否與鹽*反應生成FeCl2。實驗Ⅰ鹽*溶液中FeCl3溶液仍然呈現黃*，説明不是FeCl3與鹽*反應生成FeCl2從而使溶液變為淺綠*；實驗Ⅱ在水中（中*環境）下，FeCl3與鐵釘不能發生反應生成FeCl2；實驗Ⅲ**條件下，FeCl3與鐵釘發生反應生成FeCl2，因此綜合分析上述3個實驗，試管D中溶液由黃*變為淺綠*的原因是**條件下，FeCl3與鐵釘發生反應生成FeCl2。

（5）當pH<4時溶液中存在遊離的H+，因此鋼鐵腐蝕速率明顯增大的原因是鋼鐵與水樣中的H+發生反應促進鋼鐵腐蝕。

（6）當溶解氧超過20mL·L-1時氧氣與鋼鐵反應生成緻密的氧化膜從而阻止鋼鐵腐蝕速率，因此鋼鐵腐蝕速率明顯下降的原因可能是鋼鐵表面生成較緻密的氧化膜，阻礙O2、H2O與鋼鐵的接觸。

知識點：金屬資源的利用和保護

題型：實驗題