28.（2020•苏州）钢铁的腐蚀是重要研究课题｡
【知识回顾】用如题28图-1所示实验进行铁钉腐蚀的研究｡一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D､E中铁钉严重锈蚀｡

 

(1)由A､B､C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟__(填化学式)等物质作用的过程｡
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是_____.
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加人过量10%稀盐酸,浸泡｡可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色｡
(3)写出铁锈溶于盐酸的化学方程式:__________.
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致｡现进行如下3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)｡

 

①设计实验I的目的是_______.
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是_________.
【拓展延伸】研究水样的pH､水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系｡查阅相关文献得到如下资料｡

 

(5)题28图一2表示水样温度22℃､氧含量6mL·L-1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关:
系｡当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是_____.

下，FeCl3 与铁钉反应生成FeCl2，溶液呈浅绿色；  （5）pH<4时，钢铁与水样中的H+发生反应，钢铁腐蚀速率明显增大。  （6）当溶解氧超过20mL·L-1时，优先与氧反应，钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O2、H2O 与钢铁的接触，腐蚀速率明显下降。
(6)题28图一3表示温度22℃､pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系｡当溶解氧超过20mL·L^-1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是_______.
【答案】（1）O₂、H₂O  （2）除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水  （3） 6HCl + Fe₂O₃ == 2FeCl₃ + 3H₂O  （4）①探究FeCl₃ 能否与盐酸反应生成FeCl₂  ②酸性条件下，FeCl₃ 与铁钉反应生成FeCl₂   （5）钢铁与水样中的H⁺发生反应  （6）钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O₂、H₂O 与钢铁的接触
【解析】（1）由A､B､C的现象可知,铁的锈蚀需要有氧气和同时存在，即是铁跟O₂、H₂O作用导致铁生锈。 （2）蒸馏水煮沸并迅速冷却能除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水，保证铁不与氧气接触，控制变量。  （3）铁锈为氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为6HCl + Fe₂O₃ == 2FeCl₃ + 3H₂O。  （4）①FeCl₃溶液为黄色，FeCl₂溶液为浅绿色，实验I加稀盐酸是为了探究FeCl₃ 能否与盐酸反应生成FeCl₂。 ②试管D中铁钉锈蚀产生铁锈，铁锈与盐酸反应生成氯化铁，溶液呈黄色，氯化铁与铁反应，生成氯化亚铁，氯化亚铁溶液是生成｡实验ⅡFeCl₃水溶液易变成氢氧化铁沉淀，实验Ⅲ证明酸性条件下，FeCl₃ 与铁钉反应生成FeCl₂，溶液呈浅绿色；  （5）pH<4时，钢铁与水样中的H⁺发生反应，钢铁腐蚀速率明显增大。  （6）当溶解氧超过20mL·L^-1时，优先与氧反应，钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍O₂、H₂O 与钢铁的接触，腐蚀速率明显下降。