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全世界每年因銹蝕造成浪費(fèi)的金屬高達(dá)產(chǎn)量的20%以上,但鐵銹蝕原理卻在日常生活中被廣泛應(yīng)用,例如暖寶寶、食品脫氧劑等。小組同學(xué)對(duì)暖寶寶發(fā)熱產(chǎn)生興趣,展開探究。菁優(yōu)網(wǎng)
【資料卡片】某品牌暖寶寶的使用說明如圖。
(1)暖寶寶使用時(shí)能量的轉(zhuǎn)化形式為:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為
熱能
熱能

(2)暖寶寶“不使用時(shí)請(qǐng)勿拆開密封包裝”的原因是
防止鐵粉與空氣接觸反應(yīng)而失效
防止鐵粉與空氣接觸反應(yīng)而失效
。
【猜想與假設(shè)】暖寶寶成分中氯化鈉、活性炭可能加快鐵銹蝕速率,使反應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)放出大量的熱。
【實(shí)驗(yàn)方案】小組同學(xué)通過反應(yīng)過程中溫度的變化,探究氯化鈉、活性炭及兩者共同存在對(duì)鐵銹蝕速率的影響,設(shè)計(jì)完成如下4組實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)在密閉容器中進(jìn)行)
實(shí)驗(yàn)編號(hào) 鐵粉/g 水/mL 活性炭/g 氯化鈉/g 測(cè)得10min內(nèi)溫度上升值/℃
1 2 5 0 0 0.1
2 2 5 0 m 3.1
3 2 5 0.2 0 22.0
4 2 5 0.2 0.1 56.3
【解釋與結(jié)論】
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和2,可探究氯化鈉對(duì)鐵銹蝕速率的影響,表中m=
0
0
。
(4)為探究活性炭對(duì)鐵銹蝕速率的影響,應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)組合是
1、3
1、3
(填實(shí)驗(yàn)編號(hào))。
(5)綜合以上4組實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:
氯化鈉、活性炭及兩者共同存在均可加速鐵銹蝕速率
氯化鈉、活性炭及兩者共同存在均可加速鐵銹蝕速率
。
【拓展與應(yīng)用】小組同學(xué)運(yùn)用該原理設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的含量。
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反應(yīng)結(jié)束后,測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表:
裝置 集氣瓶?jī)?nèi)空氣體積/mL 實(shí)驗(yàn)前燒杯內(nèi)水的體積/mL 實(shí)驗(yàn)后燒杯內(nèi)水的體積/mL 空氣中氧氣的體積百分含量
A 200.0 100.0 59.6 n
B 200.0 100.0 66.0 17.0%
(6)n=
20.2
20.2
%(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。
(7)結(jié)合反應(yīng)原理和結(jié)果思考裝置A的優(yōu)點(diǎn):
更環(huán)保、更準(zhǔn)確
更環(huán)保、更準(zhǔn)確
(寫1點(diǎn))。
【表述與交流】人類智慧無窮,趨利避害,化學(xué)讓我們的生活變得更美好。

【答案】熱能;防止鐵粉與空氣接觸反應(yīng)而失效;0;1、3;氯化鈉、活性炭及兩者共同存在均可加速鐵銹蝕速率;20.2;更環(huán)保、更準(zhǔn)確
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:125引用:3難度:0.7
相似題
  • 1.分析下列教材中常見的實(shí)驗(yàn)并回答問題。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)A實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是
     
    ;
    (2)B實(shí)驗(yàn)中硫燃燒的現(xiàn)象是
     
    ;集氣瓶底水的作用是
     
    ;
    (3)“對(duì)比法”是實(shí)驗(yàn)探究中常用的一種科學(xué)方法,C實(shí)驗(yàn)中對(duì)比
     
    (填序號(hào))可以說明鐵生銹一定要有水參加。

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
  • 2.興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)圖8實(shí)驗(yàn)探究鐵釘銹蝕的條件。
    實(shí)驗(yàn) 菁優(yōu)網(wǎng) 菁優(yōu)網(wǎng) 菁優(yōu)網(wǎng)  菁優(yōu)網(wǎng)
    編號(hào) A B C D
    (1)一周后觀察鐵釘銹蝕最嚴(yán)重的試管是
     
    (填試管編號(hào)),鐵銹的成分主要是
     
    。
    (2)生產(chǎn)生活中為防止汽車的鐵制外殼銹蝕,可以采用的防銹方法是
     

    (3)鐵釘生銹過程中,鐵會(huì)與氧氣、水共同作用,化合生成羥基氧化鐵(FeOOH),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (4)為了研究溶液中的不同離子對(duì)鐵釘銹蝕速率的影響,同學(xué)們又設(shè)計(jì)如圖1實(shí)驗(yàn),用傳感器測(cè)定的試管內(nèi)氧氣的體積分?jǐn)?shù)變化如圖2所示。
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    ①依據(jù)圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,要證明鐵在空氣中銹蝕需要氧氣和水共同作用,可省略圖中的
     
    (填實(shí)驗(yàn)編號(hào))實(shí)驗(yàn)。
    ②由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推知,溶液中
    NO
    -
    3
    加快鐵釘銹蝕的能力
     
    (填“強(qiáng)”或“弱)于Cl-。

    發(fā)布:2024/10/31 8:0:1組卷:122引用:2難度:0.5
  • 3.裘臻同學(xué)發(fā)現(xiàn)家里的汽車車門底部露出的鐵的表面出現(xiàn)部分銹蝕的現(xiàn)象,決定和小組同學(xué)合作、共同探究鐵生銹的條件.
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    【提出問題】鐵生銹的條件是什么?
    【查閱資料】裘臻同學(xué)從互聯(lián)網(wǎng)上獲悉到鐵銹的主要成分是氧化鐵水合物
    【猜想假設(shè)】根據(jù)鐵銹的成分,裘臻認(rèn)為鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).
    【實(shí)驗(yàn)探究】裘臻同學(xué)進(jìn)行如圖A實(shí)驗(yàn),將鐵絲固定在試管底部,一周后觀察到的現(xiàn)象是(1)
     
    .根據(jù)現(xiàn)象,裘臻認(rèn)為自己的猜想正確.
    【反思評(píng)價(jià)】經(jīng)過思考,秦思對(duì)裘臻的實(shí)驗(yàn)及得出的結(jié)論的可靠性提出質(zhì)疑,秦思的理由是試管內(nèi)液面的變化,能證明(2)①
     
    ,使②
     
    ,在③
     
    的作用下,試管內(nèi)的液面發(fā)生變化.所以裘臻的實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象只能證明④
     
    ,無法證明鐵生銹是鐵與氧氣和水共同發(fā)生的化學(xué)反應(yīng).
    【表達(dá)交流】裘臻認(rèn)同了秦思的觀點(diǎn),二人共同補(bǔ)充了如圖B所示實(shí)驗(yàn).
    觀察到(3)
     
    ,得出(4)
     
    的結(jié)論.
    最終證明了裘臻的猜想是正確的.
    【方法總結(jié)】在上述探究過程中,應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)研究方法是(5)
     

    【生活應(yīng)用】裘臻發(fā)現(xiàn)生活中取暖使用的“暖身寶”就是利用了鐵粉與氧氣和水的反應(yīng),據(jù)此應(yīng)用可知此反應(yīng)的能量變化是(6)
     
    (填“吸熱”或“放熱”).
    裘臻用家中的潔廁劑(主要成分是稀鹽酸)除去自己實(shí)驗(yàn)中鐵絲表面的銹,觀察到溶液由無色變?yōu)辄S色,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是(7)
     
    (用化學(xué)方程式表示).

    發(fā)布:2024/10/31 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.5
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