6. 某兴趣小组发现铁钉生锈需要几天的时间,询问老师如何加快铁钉生锈的速率。老师说氯化物可能加快铁钉生锈的速率。大家将铁钉放入加有氯化铜溶液的蒸馏水中。观察到7分钟时铁钉表面出现红色,20分钟后试管底部出现红色沉淀(盐酸可与金属氧化物发生反应,生成水和相应的金属氯化物)。

【提出问题】红色沉淀物是什么？
【作出猜想】小明认为可能是铁锈,写出铁锈主要成分的化学式：。
小陈认为可能是铜。
小陈认为红色沉淀物是铜的理由是（用文字描述）。
【设计实验】

(1)根据实验现象,红色沉淀物中一定含有铁锈,原因是(用化学方程式表示);经过讨论,同学们一致认为红色沉淀物是铁锈和铜的混合物。
【继续探究】影响铁锈蚀的因素有哪些？

(2)实验①的作用是。
(3)根据上述实验可以得到的结论是。
(4)根据上述实验,沿海地区铁制品易锈蚀除因空气潮湿外,还可能的原因是。
(5)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外,还有(写一点即可),请设计实验方案进行验证：。

$\ce{Fe_{2}O_{3}}$
铁能和氯
化铜反应生成氯化亚铁和铜
$​\mathrm {Fe}_{2}\mathrm {O}_{3} + 6\mathrm {HCl} = 2\mathrm {FeCl}_{3} + 3\mathrm {H}_{2}\mathrm {O}​$
对比实验
氯化物
能加快铁钉生锈的速率
盐的存在
氧气的浓度
取相同的铁钉放入两
支试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内分别通入等体积的空气和氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间

【分析】
本题围绕铁生锈速率的影响因素展开探究，需结合金属活动性顺序、铁锈成分、化学方程式书写、对比实验的作用及铁锈蚀的影响因素等知识点解题。首先回忆铁锈的主要成分；再根据金属活动性判断铁与氯化铜的置换反应，解释红色沉淀为铜的原因；接着利用盐酸与金属氧化物的反应验证铁锈的存在；然后分析对比实验的作用，推导氯化物对铁生锈速率的影响；最后结合沿海环境特点，分析铁锈蚀的额外因素，并设计实验验证其他影响因素。
【解析】
1. 铁锈的主要成分是氧化铁，化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$；
2. 根据金属活动性顺序，铁的活动性强于铜，能与氯化铜溶液发生置换反应生成铜单质，因此红色沉淀物可能是铜；
3. 铁锈（$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）属于金属氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为$\ce{Fe_{2}O_{3} + 6HCl = 2FeCl_{3} + 3H_{2}O}$，因此红色沉淀物中一定含有铁锈；
4. 实验①为对照组，作用是对比，用于探究氯化物对铁生锈速率的影响；
5. 结合实验现象可知，氯化物能加快铁钉生锈的速率；
6. 沿海地区空气中含有较多的氯化物（盐），除空气潮湿外，盐的存在也会加速铁制品锈蚀；
7. 影响铁制品锈蚀快慢的因素还有氧气浓度等，验证实验方案：取相同的铁钉放入两支试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内分别通入等体积的空气和氧气，观察铁钉生锈所用的时间，比较生锈速率。
【答案】
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$；铁能和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜；$\ce{Fe_{2}O_{3} + 6HCl = 2FeCl_{3} + 3H_{2}O}$；对比实验；氯化物能加快铁钉生锈的速率；盐的存在；氧气的浓度；取相同的铁钉放入两支试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内分别通入等体积的空气和氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间
【知识点】
金属的化学性质；铁的锈蚀；化学方程式书写
【点评】
本题以探究铁生锈速率的影响因素为载体，综合考查了金属活动性、铁锈成分、对比实验设计与分析，以及铁锈蚀的影响因素，注重实验探究能力的考查，是一道中等难度的实验探究题。
【难度系数】
0.5