3.
一些金属易生锈,某小组同学设计如下实验,对金属锈蚀进行探究。
【实验一】取\(\rm{5}\)枚去油去锈的洁净铁钉,分别装入下表的试管中,进行实验。
实验图示 | | | | | |
生锈时间 | \(\rm{8 min}\) | 较长时间不生锈 | \(\rm{5 min}\) | \(\rm{3 min}\) | \(\rm{1 min}\) |
\(\rm{(1)}\)通过上述实验可知,温度越高铁钉生锈速率越________\(\rm{(}\)填“慢”或“快”\(\rm{)}\);在________\(\rm{(}\)填“酸性”“碱性”或“中性”\(\rm{)}\)环境中铁钉生锈速率较快。
【实验二】为探究铁锈的成分,用图\(\rm{1}\)所示装置\(\rm{(}\)夹持仪器已省略\(\rm{)}\)进行实验\(\rm{(}\)每步反应和吸收均完全\(\rm{)}\)。
【查阅资料】无水硫酸铜能吸收水而变蓝,碱石灰既能吸收水也能吸收\(\rm{CO_{2}}\)。
\(\rm{(2)}\)请指出图\(\rm{1}\)所示实验装置的一个明显缺陷_________________________________________。
\(\rm{(3)}\)加热前,先通入\(\rm{CO}\)一段时间,目的是_________________________。
\(\rm{(4)}\)将铁锈样品加热,样品逐渐变黑,无水硫酸铜逐渐变蓝,由此推知铁锈中一定含有________元素,从而推断出空气中的________参加了铁生锈反应。
【实验记录】
| 铁锈样品的质量\(\rm{/g}\) | 装置\(\rm{B}\)的质量\(\rm{/g}\) | 装置\(\rm{C}\)的质量\(\rm{/g}\) |
反应前 | \(\rm{23.2}\) | \(\rm{232.4}\) | \(\rm{198.2}\) |
反应后 |
| \(\rm{239.6}\) | \(\rm{211.4}\) |
\(\rm{(5)}\)根据上表数据推算,可确定铁锈的成分,用\(\rm{Fe_{x}O_{y}·nH_{2}O}\)表示,则\(\rm{n=}\)________;若缺少\(\rm{D}\)装置,\(\rm{x:y}\)的值________\(\rm{(}\)填“偏大”“偏小”或“无影响”\(\rm{)}\)。
\(\rm{(6)}\)欲通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件,用图\(\rm{2}\)所示装置,试管内可选用的物质如下:
\(\rm{①O_{2}}\) \(\rm{②}\)水 \(\rm{③CO_{2}}\) \(\rm{④O_{2}}\)和\(\rm{CO_{2}}\) \(\rm{⑤CO_{2}}\)和水 \(\rm{⑥O_{2}}\)和水 \(\rm{⑦O_{2}}\)、\(\rm{CO_{2}}\)和水
至少需要选用_______\(\rm{(}\)填数字序号\(\rm{)}\),才能达到探究镁带锈蚀的条件。
\(\rm{(7)}\)请写出镁带在空气中锈蚀,生成碱式碳酸镁\(\rm{[Mg_{3}(OH)_{2}(CO_{3})_{2}]}\)的化学方程式:________________。