《2025年新课程新教材导航学九年级化学上册沪教版》

4. 某实践小组同学参加了“锈外慧中”的项目式学习。对铁的锈蚀与应用进行了进一步的探究。
任务一：探锈——铁锈蚀因素的探究

小雅同学用铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计了如图1所示的实验。
(1) 经过一周的观察,试管B和试管C中的铁钉无明显变化,试管A中的铁钉明显锈蚀,说明铁锈是铁与氧气和水发生化学反应生成的。
(2) 该实验中将蒸馏水煮沸的目的是除去溶解在水中的氧气。
(3) 结合实验结果和生活经验,写一条防止生活中铁制品生锈的方法：在铁制品表面涂油(合理即可)。
任务二：用锈——铁锈蚀原理的应用
小礼同学通过查阅资料了解到暖宝宝发热的原理是利用铁粉生锈放出热量。他购买了某品牌暖宝宝发现原料主要包括铁粉、活性炭、食盐等,针对该暖宝宝的原料进行如下探究活动：
活动一：验证暖宝宝原料中含有铁粉
(4) 打开包装后观察到固体为黑色,判断原料含铁粉,但立即被其他同学否定,原因是活性炭的颜色也是黑色,所以根据固体颜色为黑色,不能判断原料中含有铁粉。
(5) 取少量原料固体于试管中,加入适量稀盐酸,观察到有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色现象。

分析得出结论：暖宝宝中的黑色物质含有铁粉。
活动二：暖宝宝的发热原理再利用
利用暖宝宝的发热原理,小礼设计如图2实验装置来测定空气中氧气的含量。实验开始前,在容积为250mL的集气瓶中预装30mL水,量筒中水的读数为100mL。
(6) 实验开始一段时间后,待装置冷却至室温,打开弹簧夹,水从量筒中流入集气瓶,最后量筒内的水为57mL(铁粉生锈消耗水的体积忽略不计),通过计算本实验数据测得空气中氧气的体积分数为19.5%(计算结果精确到0.1%)。

答案：
(1)氧气和水
(2)除去溶解在水中的氧气
(3)在铁制品表面涂油(合理即可)
(4)活性炭的颜色也是黑色,所以根据固体颜色为黑色,不能判断原料中含有铁粉
(5)有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
(6)19.5%