问题:金属活性越强,一般越容易与空气中的氧气反应生成化合物,铝的金属活性比铁的金属活性强,为什么铁容易生锈而铝不容易生锈呢?
答:铝与氧气反应生成氧化铝(Al2O3),氧化铝较致密,附着在铝的表面形成一层致密的保护膜,阻止了氧气进入内部,从而有效阻止了内部铝氧化。
铁与氧气反应生成氧化铁(Fe2O3),氧化铁一种疏松多孔的物质,附着在铁的表面,空气中的氧气和水可以穿过氧化铁之间的空隙,不断的向内层渗透,持续跟铁反应,直至铁被完全锈蚀。
所以,铝为什么不易被锈蚀,是因为生成的氧化铝较致密,保护了内部铝不被继续锈蚀的缘故。
1.2、铁生锈的实验
①取A、B、C、D四个试管,四枚完全一样的崭新的铁钉,具体操作如下:
A试管:试管内放置煮沸冷却的蒸馏水,将铁钉全部浸没水中,在水上滴一层植物油密封;
B试管:试管内放入铁钉,并放入无水氯化钙和棉花,塞紧橡皮塞;
C试管:试管内加入少量的蒸馏水,放入铁钉,让铁钉的一半浸没在水中;
D试管:试管内加入少量食盐水(氯化钠溶液);放入铁钉,让铁钉的一半浸没在食盐水中;
②过一段时间后观察到的实验现象如下:
A试管:铁钉没有生锈;
B试管:铁钉没有生锈;
C试管:铁钉有生锈;
D试管:铁钉严重生锈;
③实验结果分析
A试管:铁钉没有生锈(有水无氧气环境不生锈);
原因:A试管中放入加热煮沸冷却的蒸馏水,蒸馏水加热煮沸后,消除了水中的氧气,并在上层用油层封住,阻止了空气中氧气进入水中,所以放在水中的铁钉与氧气隔绝,所以铁钉没有生锈。
B试管:铁钉没有生锈(有氧气无水环境不生锈);
原因:B试管中放入无水氯化钙和棉花,塞紧橡皮塞,无水氯化钙和棉花有吸水性,吸收空气中的水蒸汽,使试管内空气干燥,没有水蒸汽,所以铁钉没有生锈。