典例 ⑤ (2026·安徽阜阳月考)在清河宋街旁的中清河游园里,一块红棕色锈迹斑斑标有“三清贯颖,时和岁丰”的工艺美术品吸引了某校化学兴趣小组,该小组的成员以铁锈为项目进行如下研究。
任务一:认识铁锈。
(1) 写出铁锈主要成分的化学式:
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$(或$\ce{Fe_{2}O_{3}· xH_{2}O}$)
。
任务二:探究铁的锈蚀。
小组成员取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行如图所示实验,现象如表。
(2) 对比试管 A、B、C 中实验现象,说明铁锈蚀是铁与空气中的
$\ce{O_{2}、H_{2}O}$
(填化学式)发生化学反应。
(3) 试管 B 中植物油的作用是
隔绝氧气
。
任务三:防止铁的锈蚀。
(4) 下列措施中,不能防止铁制品锈蚀的是
D
(填字母)。
A. 在表面镀铜
B. 在表面涂油
C. 在表面刷漆
D. 用湿布擦拭
任务四:利用铁的锈蚀。
(5) 暖宝宝的主要成分是铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石,采用铁粉可以增大反应速率的理由是
增大了反应物的接触面积
,该产品说明了铁生锈是
放热
(填“吸热”或“放热”)反应。
食品的双吸剂、铁锈工艺品等,是人们开始有意识利用铁的锈蚀,我们要多角度观察和辩证地评价事物,使我们的生活更加绚丽多彩。
【思路点拨】(1) 铁锈的主要成分是氧化铁,其化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$。(2) 试管 A 中铁钉与氧气、水同时接触,生锈;试管 B 中铁钉只与水接触(植物油隔绝了氧气),不生锈;试管 C 中铁钉只与氧气接触(干燥剂吸收了水分),不生锈。对比试管 A、B、C 中实验现象,说明铁锈蚀是铁与空气中的$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$发生化学反应。(3) 试管 B 中植物油的作用是隔绝氧气,防止空气中的氧气溶解于水中,干扰实验,从而更准确地探究水对铁锈蚀的影响。(4) 在铁制品表面镀铜、涂油、刷漆均可以隔绝氧气和水,能防止铁制品锈蚀;用湿布擦拭铁制品,会使铁制品与水充分接触,会加速铁制品的锈蚀。(5) 暖宝宝中含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石,采用铁粉可以增大反应速率是因为增大了反应物的接触面积,使铁与空气中的水和氧气充分接触而发生锈蚀。暖宝宝能发热,说明铁生锈是放热反应。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
