第八章 金屬和金屬材料 問題探究
探究一 鐵片與鐵粉顏色不同的原因
問題:鋁粉具有銀白色的光澤,常用來做涂料(俗稱銀粉、銀漆),保護鐵制品不被腐蝕,而且美觀。但一般金屬的粉末的顏色多為黑色。為什么金屬在粉末狀時的顏色是黑色呢?
實驗:
實驗一:取一塊鐵片,用細砂紙打磨表面,用濾紙(或軟布)擦拭后,觀察鐵片的顏色;觀察實驗室里的鐵屑樣品顏色。
實驗二:取一小塊玻璃殘片,觀察其顏色。在研缽中將玻璃殘片敲碎并研磨成粉(注意保護好眼睛),觀察玻璃粉末的顏色。
根據以上實驗探究,結合你學過的物理光學知識,解釋玻璃屑顏色不同于玻璃片的原因。推測鐵粉顏色與鐵片顏色不同的原因。
探究二 鐵合金的抗銹蝕性能
問題:建筑物的防盜門及防盜網為什么常用不銹鋼制造呢?
實驗:班上的同學集體協作,選派代表到小五金商店購買少量普通鐵釘和不銹鋼釘,并購買一張細砂紙。利用這些材料進行如下家庭小實驗。
用細砂紙打磨普通鐵釘和不銹鋼釘表面。
將兩枚鐵釘分別浸在食鹽水中,食鹽水不要全部浸沒鐵釘。幾天后觀察兩枚鐵釘銹蝕的情況,并與同學們進行交流。
(1)普通鐵釘與不銹鋼釘哪個更能抗銹蝕?
(2)查找資料,比較生鐵、鋼及不銹鋼的成分有何不同。
探究三 判斷金屬的活動性順序方法之一
問題:如何判斷金屬的活動性順序?
請你回憶:將鐵絲浸入硫酸銅溶液中,產生的實驗現象。
實驗:在一支試管中加入少量淺綠色氯化亞鐵溶液,把用砂紙打磨、擦亮的鋁絲插入溶液中,觀察實驗現象,發現溶液由淺綠色逐漸變為無色。
把一根光亮的銅絲插入硫酸亞鐵溶液中,觀察實驗現象,沒有發現任何變化。
(1)寫出上述反應的化學方程式。
(2)根據實驗事實推測:鋁、銅和鐵的化學活動性強弱順序。
探究四 判斷金屬的活動性順序方法之二
問題:把鋁片、鐵片、銅片分別跟稀硫酸反應,哪種金屬反應最快?
實驗:在三支試管中分別放入兩小塊打磨光潔的鋁片、鐵片、銅片,加入5 ml稀硫酸,觀察實驗現象。發現鋁跟酸反應劇烈,產生大量氣泡。鐵跟酸反應緩慢,鐵片表面產生少量氣泡。而銅片表面無任何變化。
(1)寫出本實驗中反應的化學方程式。
(2)試推測鋁、鐵、銅的金屬活動性強弱順序。
自《化學活動與探究》
探究五 鐵生銹的條件
問題:鐵在什么情況下容易生銹呢?
實驗:
(1)如上圖所示,在試管①中把鐵釘放在一團濕棉花球上,使鐵釘與空氣和水接觸;(2)在試管②中放入鐵釘,注入經煮沸迅速冷卻的蒸餾水,蒸餾水要浸沒鐵釘,然后在水面上注入一層植物油,使鐵釘只與水接觸;