Question

3．在做鐵銹蝕的實驗過程中，老師將實驗裝置提前兩周放在班上，請同學們注意觀察現象．裝置如下：

在試管①中加入稀硫酸，浸沒鐵釘后，倒去溶液；
在試管②中加入少量的氯化鈉溶液，使鐵釘一半浸沒在溶液中；
在試管③中加入少量的蒸餾水，使鐵釘一半浸沒在蒸餾水中；
在試管④中注滿迅速冷卻的沸水，塞緊橡皮塞；
在試管⑤中加入少量的無水氯化鈣干燥劑，再放一團干燥棉花，將鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞．兩周后，出現了非常明顯的現象．請你來回答有關問題：
（1）你認為鐵銹蝕的必要條件是與氧氣接觸和與水接觸；加速金屬制品銹蝕速率的因素有酸性物質或鹽．
（2）第④支試管中為什么要注滿迅速冷卻的沸水？不讓空氣中氧氣進入試管；
（3）實驗過程中，小毅發現第①支試管的下部出現了少量淺綠色晶體，你覺得該物質應該是FeSO₄的晶體；
（4）小毅又想起在家里廚房中，窗戶上的鋼條要比其他地方的鋼條更易生銹．小毅查閱資料后發現這與廚房煤爐中的煤炭質量有關，你認為小毅家所用煤炭中含有比較多的S元素；
（5）小毅同時發現自來水廠即使夜間不供水，也要將管道（鋼管）中注滿水，請你說出其中的原因注滿水可排盡鋼管中空氣，防止鋼管生銹．

Answer 1

分析 （1）根據鐵生銹的條件和加入酸或鹽后生銹的速度比較考慮；
（2）根據將水煮沸的目的考慮；
（3）根據試管①中加入稀硫酸發生的反應考慮；
（4）根據煤炭中含有硫元素造成的危害考慮；
（5）根據防止管道生銹的條件考慮本題．

解答 解：（1）鐵生銹的條件是鐵與水、氧氣共同接觸，通過對金屬表面有酸性物質和鹽時生銹的速度快，可知加速金屬制品銹蝕速率的因素有酸性物質和鹽；
（2）將水煮沸是將水中溶解的氧氣除掉，第④支試管中注滿迅速冷卻的沸水是為了防止空氣進入試管內與鐵釘接觸；
（3）試管①中加入稀硫酸，鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，亞鐵離子溶液是淺綠色，所以第①支試管的下部出現了少量淺綠色晶體是硫酸亞鐵晶體；
（4）煤炭中含有硫元素，燃燒時生成二氧化硫，二氧化硫與空氣中水蒸氣結合生成亞硫酸，能加快鋼鐵的生銹速度；
（5）鋼鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水共同接觸，只要隔絕氧氣或水分都能起到防銹的目的，將管道（鋼管）中注滿水，是為了排盡管內空氣，防止生銹的．
故答案為：
（1）與氧氣接觸；與水接觸；酸性物質；鹽；
（2）不讓空氣中氧氣進入試管；
（3）FeSO₄；
（4）S；
（5）注滿水可排盡鋼管中空氣，防止鋼管生銹．

點評 解答本題關鍵是要知道鐵生銹的條件，鐵與氧氣和水共同接觸，酸性環境或有鹽存在能加快生銹的速度．