卫生间清洁剂去除铁锈的探究

周六我带着十一岁大的女儿大扫除，忽然发现家里的水龙头上面长了许多铁锈，让人看了很不舒服。女儿立即用湿抹布反复擦拭，但怎么擦也擦不掉。我告诉女儿用卫生间清洁剂即可除去，她半信半疑，决定做一组对比实验一探究竟。

【实验目的】探究卫生间清洁剂是否能够去除铁锈。

【查阅资料】卫生间清洁剂中含有浓硫酸和浓盐酸，浓盐酸具有强烈刺激性气味。

【实验注意事项】1.实验需在佩戴橡胶手套和口罩的情况下进行；

2.卫生间清洁剂需用清水适当稀释后进行实验。

【实验用品】橡胶手套、一次性口罩、一次性塑料杯6个、毛刷、生锈的铁钉6枚、卫生间清洁剂、冷却后的沸水。

【实验方案】将生锈的铁钉分别用冷却后的沸水、清洁剂、稀释后的清洁剂浸泡和刷洗，观察并记录实验现象。（见下表）

【实验解释】铁锈的成分比较复杂，主要成分为不溶于水的氧化铁，因此清水不能除去铁锈。当氧化铁遇到卫生间清洁剂中的硫酸或盐酸，发生化学反应，反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O或Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，生成的硫酸铁和氯化铁溶于水，所以卫生间清洁剂可以除去铁锈。卫生间清洁剂溶液中存在能自由移动的氢离子和酸根离子，和铁锈发生化学反应的实质就是氢离子的作用，溶液越浓，氢离子越多，发生的反应越剧烈，就越容易除去铁锈。但清洁剂的浓度也要适当，既要能够除去金属表面的氧化物，又要保证金属不会受到过度影响。实验序号2中有大量气泡产生，就是因为酸液和金属铁发生化学反应产生了氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。因此，清洁剂太浓对金属的溶解速率太快。含有酸液的废水会腐蚀铁质下水道，应该处理后再排放。

【实验结论】卫生间清洁剂能够清除铁锈，清除铁锈的效果与清洁剂的浓度有关。

做完实验之后，女儿迅速选择了实验序号3中所稀释的溶液，将水龙头上的锈迹轻而易举地除去了。

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