中國首個火星探測器祝融號成功著陸火星，傳回的火星地表圖像主要為橘紅色，經分析火星地表廣泛分布著赤鐵礦等礦石。請你與興趣小組同學一起開展以下項目研究。
【任務一】鐵的冶煉
如圖1是CO還原氧化鐵的微型實驗裝置（已知：HCOOH 熱濃硫酸 H2O+CO）。實驗時先 擠壓軟塑料滴瓶擠壓軟塑料滴瓶（填“擠壓軟塑料滴瓶”或“點燃酒精噴燈”），原因是 防止一氧化碳與空氣的混合物受熱爆炸防止一氧化碳與空氣的混合物受熱爆炸。
【任務二】探究鐵的銹蝕
小組同學在A、B、C、D、E五只燒瓶中分別放入干燥的細鐵絲、浸過10%食鹽水的細鐵絲、浸過蒸餾水的細鐵絲、浸過10%食鹽水的鐵粉、完全浸沒在蒸餾水中的細鐵絲，然后裝配成如圖2所示的相同的五套裝置，每隔一段時間測量導管中水面上升的高度，結果如下表（表中所列數據為導管中水面上升的高度/cm）所示。
熱濃硫酸
| 時間/小時 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| A瓶（干燥的細鐵絲） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| B瓶（浸過10%食鹽水的細鐵絲） | 0.2 | 0.8 | 1.6 | 2.6 | 3.9 | 5.4 |
| C瓶（浸過蒸餾水的細鐵絲） | 0 | 0 | 0.1 | 0.3 | 0.8 | 1.5 |
| D瓶（浸過10%食鹽水的鐵粉） | 0.6 | 1.6 | 2.9 | 4.8 | 6.9 | 8.9 |
| E瓶（完全浸沒在蒸餾水中的細鐵絲） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
（1）通過實驗C和實驗
AE
AE
中現象的比較，得出鐵生銹需要氧氣和水。（2）設計實驗B和D的目的是
鐵生銹的速率與鐵絲與氧氣和水接觸面積有關
鐵生銹的速率與鐵絲與氧氣和水接觸面積有關
。對比實驗B和C中的現象，得出的結論是 食鹽水和加快鐵生銹的速率
食鹽水和加快鐵生銹的速率
。（3）鐵銹蝕后應及時除銹的原因是
鐵銹疏松多孔，能吸附空氣中的氧氣和水，會加快鐵的銹蝕
鐵銹疏松多孔，能吸附空氣中的氧氣和水，會加快鐵的銹蝕
。【注意：若答對以下小題獎勵3分，化學總得分不超過40分。】
【拓展探究】小組同學又將上述D燒瓶中剩余的物質取出，洗滌、干燥，得mg固體，連接如圖裝置，檢查氣密性，加入剛得到的mg固體與足量稀鹽酸，完全反應后，常溫常壓下丙中注射器收集到VmL氫氣（常溫常壓下，氫氣的密度是ρg/mL）。
（1）mg固體中鐵銹的質量分數表達式為
m
-
28
V
ρ
m
×
100
%
m
-
28
V
ρ
m
×
100
%
（2）該實驗條件下測得鐵銹的質量分數偏小的原因是
滴入稀鹽酸占體積，導致氫氣體積偏大，所以鐵粉質量偏大，而鐵銹質量偏低
滴入稀鹽酸占體積，導致氫氣體積偏大，所以鐵粉質量偏大，而鐵銹質量偏低
。乙裝置中蒸餾水的作用是 降溫
降溫
。【答案】擠壓軟塑料滴瓶；防止一氧化碳與空氣的混合物受熱爆炸；AE；鐵生銹的速率與鐵絲與氧氣和水接觸面積有關；食鹽水和加快鐵生銹的速率；鐵銹疏松多孔，能吸附空氣中的氧氣和水，會加快鐵的銹蝕；；滴入稀鹽酸占體積，導致氫氣體積偏大，所以鐵粉質量偏大，而鐵銹質量偏低；降溫
m
-
28
V
ρ
m
×
100
%
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：48引用：1難度：0.5
相似題
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1．化學小組對鋼鐵的銹蝕進行實驗研究。
Ⅰ．探究鋼鐵銹蝕的基本條件
（1）一段時間后，C、D、E中鐵釘生銹，A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現象可知，鐵的銹蝕是鐵跟等物質作用的過程。
（2）使用自來水重新進行如圖實驗，一段時間后發現試管B中鐵釘生銹了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進行實驗，每組實驗加入鐵炭總質量為24g,食鹽水體積為7.5mL，恰好能將固體潤濕。測得的數據見下表：（提供資料：示數差3cm是指U型管左側液面上升3cm。）
（3）分析食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響應對比實驗序號 鐵炭質量比 食鹽水濃度/% 示數差3cm所用時間/s 10分鐘時溫度升高值/℃ 實驗① 2：1 26 90 7.8 實驗② 4：1 26 170 4.2 實驗③ 6：1 26 190 3.3 實驗④ 2：1 13 140 6 實驗⑤ 2：1 6.5 140 6 （填實驗序號）。有同學提出應該再加一組實驗，研究鐵炭質量比為2：1、食鹽水濃度為3.3%時的實驗數據，你覺得是否有必要，并說明理由。
（4）查閱資料得知，食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜，并促使鐵發生一系列反應得到氫氧化鐵，它在空氣中風化失水后變成氧化鐵。鋼筋銹蝕過程中生成氧化鐵的反應方程式是。
Ⅲ．探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
步驟1：按如圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。
步驟2：向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末，向分液漏斗內加入10mL不同濃度的稀鹽酸。
步驟3：將稀鹽酸全部注入三頸燒瓶內，關閉分液漏斗活塞，一段時間后，至恢復到室溫時，采集的數據見下表：
（5）步驟1中檢查裝置氣密性的方法為：先在分液漏斗中加水，再打開活塞，觀察到序號 鹽酸pH P反應前 P反應后 DO反應前 DO反應后 開始降低所需時間/s 實驗① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實驗② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實驗③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實驗④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實驗⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 （填現象），表明裝置的氣密性良好。
（6）實驗①和實驗②反應后壓強變大。進行實驗③時，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應后體系內壓強卻變小了，變小的原因是。
（7）分析表中數據，在該實驗條件下，下列說法正確的有（填字母）。
a.當pH=2時，鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快
b.稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關
c.鐵粉和鹽酸，氧氣在剛接觸時不是同時發生反應發布：2024/12/24 10:30:2組卷：223引用：4難度：0.5 -
2．在進行“二氧化碳制取和性質實驗”時，小明發現放置小蠟燭的銅架上出現了綠色物質，且綠色物質只出現在下部（伸到燒杯下面的部分），上部和在燒杯外的部分沒有出現，小明思考，銅也會生銹嗎？為什么只出現在下部呢？銅生銹的條件是什么？
【查閱資料】銅在一定條件下會銹蝕生成一種綠色的物質（銅綠），其主要成分是堿式碳酸銅，化學式時候Cu2（OH）2CO3，受熱易分解．
【猜想與假設】依據銅綠的化學式，小明猜想銅生銹的條件可能是，銅與氧氣、共同作用，做出此猜想的依據是．
【設計實驗】將四塊銅片分別按如圖放置半個月，觀察現象如下，A中銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重，B、C、D中銅片不生銹，D裝置中氫氧化鈉溶液的作用是，寫出該反應的化學方程式．
【得出結論】根據A和D中的實驗現象可知銅生銹需要．
【反思與應用】利用所得結論填空，依據本實驗結合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實驗操作推測銅架下部容易生銹的原因是．
【實驗拓展】有資料顯示，氧化銅也能加快過氧化氫溶液的分解速率．
（1）給你一支已經產生銅綠的銅架，5%過氧化氫溶液，請你設計實驗證明（儀器自選）．
（2）請你試著寫出銅生成銅綠的化學方程式．發布：2024/11/10 8:0:1組卷：53引用：1難度：0.3 -
3．化學小組對鋼鐵的銹蝕進行實驗研究。
Ⅰ．探究鋼鐵銹蝕的基本條件
（1）一段時間后，C、D、E中鐵釘生銹，A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現象可知，鐵的銹蝕是鐵跟（填化學式）等物質作用的過程。D中鐵釘比C中鐵釘銹蝕程度嚴重，說明。
（2）使用自來水重新進行如圖實驗，一段時間后發現試管B中鐵釘生銹了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食鹽水對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進行實驗，錐形瓶中放生鐵粉末，滴管中預先加入2mL不同濃度的食鹽水，并用氧氣傳感器測定錐形瓶內的氧氣濃度，數據如下表所示：
（3）該實驗探究的是實驗組 生鐵粉末質量 食鹽水濃度 3min時瓶內氧氣濃度 實驗① 3.5g 4% 18.96% 實驗② 3.5g 8% 18.56% 實驗③ 3.5g 16% 18.28% 實驗④ 3.5g 24% 17.99% 對鋼鐵腐蝕速率的影響，其實驗結論是。
（4）查閱資料得知，食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜（其原理如圖所示），并促使鐵發生一系列反應得到Fe（OH）3，Fe（OH）3在空氣中風化失水后變成氧化鐵。
①氯離子破壞鋼筋表面的鈍化膜的過程中，從陽極向陰極轉移的微粒是。
②鋼筋銹蝕過程中得到氧化鐵的反應方程式為。
Ⅲ．探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
步驟1：按如圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。
步驟2：向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末，向分液漏斗內加入10mL不同濃度的稀鹽酸。
步驟3：將鹽酸全部注入三頸燒瓶內，關閉分液漏斗活塞，同時采集數據見下表：
（5）步驟1中檢查裝置氣密性的方法為序號 鹽酸pH 壓強p/kPa 溶解氧/mg?L-1 p反應前 p反應后 DO反應前 DO反應后 開始降低所需時間/s 實驗① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實驗② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實驗③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實驗④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實驗⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 。
（6）實驗1和實驗2反應后壓強變大的主要原因是（用化學方程式表示）。
（7）進行實驗3時，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應后體系內壓強卻變小了。其原因是。
（8）分析表中數據，在該實驗條件下，下列說法正確的有。
A．當pH=2時，鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快
B．稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關
C．鐵粉和鹽酸，氧氣的反應可以同時發生發布：2024/12/25 12:0:1組卷：259引用：3難度：0.7