八年级化学铁生锈条件,铁生锈测定空气中氧气的体积分数
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铁是人类使用最多的金属,生活中铁制品应用很广泛,如铁钉、铁锹、铁链、铁锤、铁锅等。铁制品使用方便,价格便宜,深受人类的喜爱。但是铁最大的缺点是容易生锈,全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界年产量的十分之一,给人类重大损失。
- 铁的性质:铁(iron)是一种金属元素,铁单质化学式:Fe。纯铁是白色或者银白色固体,柔韧和延展性较好,有金属光泽。熔点1538℃、沸点2750℃,能溶于强酸和中强酸,不溶于水。
- 铁生锈的原理:
铁与水和氧气发生氧化反应,生成一种棕红色物质(铁锈),叫氧化铁,也叫三氧化二铁;
铁锈(化学式:Fe2O3)是一种棕红色的固体,它比较松软,很容易脱落,一块铁完全生锈后,体积可胀大8倍。如果铁锈不除去,这海绵状的铁锈特别容易吸收水分,铁也就锈蚀得更快了。
- 铁生锈的条件:1、氧气 2、水
- 水和氧气缺一个铁都不会生锈
- 铁生锈过程:
1、用铁生锈测定空气中氧气的体积分数
1.1、实验原理:铁生锈过程中,空气中的氧气与铁发生反应,生成固体的氧化铁(化学式:Fe2O3),将空气中的氧气消耗掉,导致锥形瓶里空气里气压降低,烧杯中的液体流入锥形瓶中,流入液体的体积比上原先整个锥形瓶中空气的体积,就是空气中氧气的体积分数,约为1/5(氧气体积占空气的21%)。
1.2、实验装置图
2、实验装步骤
2.1、检验装置的气密性
- 组装好设备,要构成密闭系统,让锥形瓶内的空气与外界隔绝。
- 用双手捂住锥形瓶,使锥形瓶中的气体受热膨胀,从导管中溢出。
- 移走双手后,锥形瓶内空气冷却收缩,瓶内气压降低,大气压将烧杯中的水,压人烧杯液面上方导管中,形成一段水柱,观察水柱稳定不下降,说明瓶内的气压不变,气密性良好。
- 如果烧杯中导管中水柱下降,说面有空气进入瓶内,瓶内压强增大,把水柱压回去,导管中水柱下降,气密性不好。
2.2、组装实验装置,如上图,向锥形瓶中放入少量盐水,并放入铁屑;
2.3、将导管另一端放入烧杯的红色液体中(导管要始终放入液面以下),让锥形瓶内的气体与外界隔绝。
2.4、将锥形瓶内液面以上的部分,等分成5个等分,并标上记号;
2.5、等反应结束后,烧杯中部分红色液体会流入锥形瓶中,锥形瓶中的液面上升1格,约占1/5;
注意:流入锥形瓶中的液体小于1/5的原因:
1、装置气密性不好,漏气,导致锥形瓶内的气压上升,
2、铁屑不足,没有把锥形瓶中的氧气,全部消耗掉,
- 锥形瓶中加盐水的目的:加速铁生锈,缩短实验时间。
- 烧杯中放红色液体的目的,便于观察现象。
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