什么是锈蚀?请用带标签的图表描述一项实验,以找出铁生锈的条件。
当铁器在潮湿的空气(或水中)中放置相当长的时间后,会覆盖一层红棕色的片状物质,称为锈。这个过程称为锈蚀。
实验
- 在装有铁钉的A试管中,加入未煮沸的水,使铁钉大约三分之二浸没在水中,其余部分露出水面,暴露在潮湿的空气中。这样,第三个试管中的铁钉就同时放置在空气和水中。
- 在装有铁钉的B试管中,加入煮沸的蒸馏水。煮沸的水不含任何溶解的空气(或氧气)(这是因为煮沸过程去除了其中的所有溶解空气)。在试管中煮沸的水上加一层油,以防止外界空气与煮沸的水混合。这样,第二个试管中的铁钉就保存在无空气煮沸的水中。
- 在装有铁钉的C试管中,加入一些无水氯化钙,并用紧密的软木塞塞住试管口。无水氯化钙吸收试管中潮湿空气中的水分,使其干燥。这样,第一个试管中的铁钉就保存在干燥的空气中(其中没有水蒸气)。
三个试管的口都用软木塞塞住,放置大约一周。
一周后,我们依次观察三个试管中放置的铁钉。
观察结果
(i) 在干燥空气(无水空气)中放置的铁钉表面没有看到锈迹。这告诉我们,铁的锈蚀不会单独在空气中发生。
(ii) 在第二个试管中,在无空气煮沸的水中放置的铁钉表面没有看到锈迹。这告诉我们,铁的锈蚀不会单独在水中发生。
(iii) 在同时存在空气和水的条件下放置的铁钉表面可以看到红棕色的锈迹。
结论
铁的锈蚀是在同时存在空气和水的条件下发生的。
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