Question

某課外小組為研究鋼鐵制品生銹的條件，進行了研究性學習．他們準備了以下實驗用品：剛洗凈的四只試管、3枚鐵釘、植物油、久置的蒸餾水、鑷子、濾紙，還需要的試驗用品為    ．
做實驗時，發現鐵釘上有銹，為了迅速除去鐵銹，他們進行了下述實驗操作：
①取一支試管，將生銹的鐵釘放入試管中；②向試管中倒入2 mL稀鹽酸；③用試管夾夾持試管，在酒精燈上加熱；④當鐵釘上的銹消失并變得光亮時，將試管中的廢液倒入廢液缸中；⑤用鑷子夾取鐵釘，并用蒸餾水沖洗干凈，在酒精燈外焰上烘干鐵釘．
（1）你認為上述操作中存在的問題是什么？應該怎么做？
（2）除了給鐵釘除銹外，上述給出的實驗用品還有哪些操作不符合實驗要求？應該怎樣處理？

Answer 1

【答案】分析：本題是一道研究學習性質的實驗題，根據鋼鐵生銹的兩個條件：一要有水蒸氣存在；二要與氧氣接觸．可設計實驗為：取三支試管分別放入鐵釘，第一枚鐵釘既與水接觸，又與空氣接觸；第二枚只與水接觸；第三枚只與空氣接觸．其中第二枚鐵釘為隔絕空氣，需要在水面上覆蓋植物油，第三枚鐵釘為放在干燥的試管中密封裝置，因此需要橡皮塞．另外，除銹時，夾持試管需要試管夾；加熱需要酒精燈、火柴．
（1）上述實驗中的⑤操作不對，在烘干情況下可能會反應，影響下一步的實驗分析．
（2）由于久置的蒸餾水中會溶有氧氣，將影響實驗效果，需煮沸除去溶解氧氣．剛洗凈的試管，內壁有殘留水．
解答：解：鐵釘為放在干燥的試管中密封裝置，因此需要橡皮塞；除銹時，夾持試管需要試管夾；加熱需要酒精燈、火柴．
故答案為：膠塞、試管夾、酒精燈、火柴
（1）除銹后用蒸餾水沖洗過的鐵釘沒有擦拭，直接放在酒精燈上加熱為一處錯誤．故答案為：除銹后用蒸餾水沖洗過的鐵釘，不能在酒精燈上烘干；應該用濾紙吸干鐵釘表面的水．
（2）由于久置的蒸餾水中會溶有氧氣，提供的試管全部是剛洗凈的試管，內壁殘留水分，不符合實驗要求．故答案為：久置的蒸餾水中溶有氧氣，應該煮沸后使用；本實驗需要一支干燥的試管，剛洗凈的試管應該用酒精燈烘干．
點評：本實驗題要緊扣反應實質來分析，鐵生銹要與空氣和水接觸，在探究反應實質時要特別注意排除干擾因素．如本題久置的蒸餾水（溶解了氧氣）、剛洗凈的試管（內壁有水）都會影響我們的實驗分析．