探究金属锈蚀的条件 知识点

铁生锈条件:铁与空气中水和氧气共同作用,探究时需有生锈和缺少一个条件不生锈的实验对比

探究金属锈蚀的条件 知识点题库

在下列环境中,埋在地下的铸铁输气(液)管道被腐蚀的速度最慢的是(   )

A . 含较多沙粒,潮湿透气的土中 B . 沼泽地中 C . 河流附近的盐碱地中 D . 干燥、有黏性、透气性差的土中
对比试验是运用比较的方法揭示事物性质或变化规律的一种研究方法.课本中所设计的下列试验中,不属于对比试验的是(  )


A . 铁钉锈蚀试验 B . 用红磷燃烧验证空气中氧气占空气总体积的实验 C . 探究影响物质溶解性因素的实验 D . 小花用紫色的石蕊探究CO2和水反应的实验

如图是同学们经常使用交通工具﹣﹣自行车,请完成下列各题:

  1. (1) 所标各部件中由金属材料制成的是(填序号),属于有机合成材料的有(任选一种物质填序号).

  2. (2) 车轮的钢圈在潮湿的空气中会锈蚀,这是铁与空气中的和水蒸气等物质发生化学反应的结果.通常用盐酸除铁锈,该反应的化学方程式为

  3. (3) 新型食品保鲜剂“纳米α铁粉”被称为“双吸剂”,其实质就是利用了铁生锈的原理,若用化学方法检验使用一段时间的“纳米α铁粉”是否完全失效,可选用检验,若出现的现象,说明该双吸剂仍可使用.

如图是初三某班同学探究铁生锈实验不断完善优化的过程.

  1. (1) 优化实验时将Ⅰ中自来水换为蒸馏水目的是
  2. (2) 优化实验时增加Ⅳ是为证明铁生锈与空气中的(填化学式)有关,
  3. (3) 实验Ⅴ在软塑料瓶中完成的,一周后可观察到铁钉生锈,,同时铁钉靠近水边附近部分锈蚀得厉害.由此可知:铁生锈实际是铁与(填化学式)共同作用的结果.
  4. (4) 实验Ⅵ还可用来完成(填实验名称).
厨房中的铁锅清洗后一般要擦干放置,可以减少对铁锈蚀的影响。
水和空气是人类赖以生存的自然资源,请回答下列问题:

  1. (1) 图1是水通电分解的示意图,请写出电解水的化学方程式,若试管a中产生10 mL气体,则相同条件下,b试管中产生mL气体。
  2. (2) 图2中生成有刺激性气味的气体,该气体(填“属于”或“不属于”)空气污染物;试验结束后,用pH试纸测量集气瓶中的液体,其pH7(填“小于”、“等于”或“大于”)。
  3. (3) 图3所示的是探究铁生锈条件的实验,一段时间后发现c中铁片变红,d中铁片依然光亮,对比c、d中的现象,说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是:
  4. (4) 防止温室效应的进一步增强,以下建议可行的是(填字母)      
    A . 开发太阳能、水能、风能、地热等新能源 B . 禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料 C . 大量植树造林,禁止乱砍滥伐 D . 禁止使用空调
如下图所示,将除去铁锈的细铁丝网放在烧瓶中,加入3~4mL的食盐水润湿铁丝,塞紧带导管的单孔塞,导管的一端伸入红色的水中,2~3min后,可以观察到的现象是(    )
A . 铁丝网全部溶解了 B . 烧瓶中溶液变蓝色 C . 导管末端有气泡冒出 D . 导管中有一小段红色水柱上升
根据如图所示的实验回答问题

  1. (1) 甲是实验室粗盐提纯中蒸发结晶的实验。仪器a的名称是。结晶过程中,当时,停止加热。
  2. (2) 乙是探究铁钉生锈条件实验。在ABC三个实验中,能够证明铁钉生锈需要水的实验是(选填实验序号)
  3. (3) 丙是实验室用高锰酸钾制取氧气的装置。该装置中有一处错误的是;该反应方程式为
下列实验设计能够实现其对应实验目的的是(   )
A . 验证质量守恒定律    B . 测定空气中氧气含量    C . 探究铁钉锈蚀的条件    D . 探究燃烧条件之一:温度达到着火点
分类、类比是初中化学常用的学习方法。
  1. (1) 初中化学有许多实验,若按照实验方法分类,可将实验①(填字母)分为一类;分类的依据是②

  2. (2) 初中化学中我们已经学过了氧化物,若根据性质分,可以把氧化物分为:酸性氧化物和碱性氧化物等,其中酸性氧化物指的是:能与碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物。反应过程中各元素的化合价不变,如P2O5就是酸性氧化物。请写出P2O5与氢氧化钠溶液反应的化学方程式①。氧化铜是一种碱性氧化物,请根据氧化铜与酸反应的生成物,推测碱性氧化物的定义是②
人类的生产生活离不开金属材料。
  1. (1) 人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”,在“五金”顺序中把金属的位置移到最后,正好符合由弱到强的金属活动性顺序。

    图1

    图2   图3

  2. (2) 铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属。如图1所示用品中,利用金属导热性的是,延展性的是(填字母序号)。
  3. (3) 某小组用图2所示装置对铁生锈的条件进行探究。4min后发现A中铁钉表面灰暗,B中铁钉依然光亮,对比A、B现象说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是
  4. (4) 铜也容易生锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3),是铜与空气中的氧气、水和共同作用的结果。
  5. (5) 合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点。如表是一些金属的熔点数据。

    金属

    熔点/℃

    1083

    419.6

    231.9

    327.5

    271.3

    320.9

    ①铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图3所示的关系,其中横坐标表示的是的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为

    ②保险丝由铋、铅、锡、镉组成,其熔点约为

    A.15~30℃    

    B.60~80℃   

    C.235~250℃    

    D.300~320℃。

某化学兴趣小组在用铜丝和银丝做实验时,发现久置的铜丝表面能生成绿色的铜锈,兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。

(查阅资料)铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3

  1. (1) (作出猜想)铜生锈可能与空气中的氧气有关外,还可能与有关,作出此猜想的依据是
  2. (2) (实验设计)兴趣小组同学取4根铜丝设计了如下图所示的四个实验。

    图片_x0020_1645308442

    他们为了除去铜丝表面的污物,实验前应该做的操作是。C瓶中的m应该是

  3. (3) (现象分析)若干天后,发现只有D瓶中的铜丝表面出现绿色的铜锈,其他瓶中的铜丝表面均无铜锈出现。

    ①实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其目的是

    ②通过B瓶与D瓶中的现象对比,可以得出铜生锈与有关的结论。

  4. (4) (实验结论)由上述四个实验可以分析得出猜想成立,写出铜生锈的化学方程式
  5. (5) (讨论交流)在同样环境下银丝依旧光亮如新,原因是
为探究铁生锈的条件,同学们在实验室里用铁钉和其他物质设计了如下实验。

  1. (1) CaCl2的作用是
  2. (2) 为保证实验成功,实验前需进行的一项操作是
  3. (3) 一周后,两支具支试管中的现象分别是,玻璃管中红墨水的变化是
实验研究铁锈蚀影响因素,记录如下、下列分析错误的是(   )

实验装置

序号

其他试剂

100s时O2的含量

干燥剂

21%

10滴水

15%

10滴水和1.0g食盐

8%

A . ②③中O2含量减少表明铁已锈蚀 B . ①②证明水对铁锈蚀有影响 C . ②③证明食盐能加快铁锈蚀 D . ①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
根据图中所示的实验回答问题。 

  1. (1) 甲装置中仪器a的名称是;该装置作为气体发生装置对反进物状态和反应条件的要求是
  2. (2) 乙是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验,为探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀,试管①中的物质X和试管②中的物质Y分别是
  3. (3) 丙是粗盐提纯实验中的过滤操作。过滤时,最好先将上层液体倒入过滤器,然后再倒入混有沉淀的液体,以免,使过滤速度过慢。在粗盐提纯实验中,若倾倒液体时液面高于滤纸边缘(其他操作均正确)。则得到的精盐质量会(选镇 “偏大”“不变”或“偏小”)。
如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧木塞,一周后观察。下列推断错误的是(   )

A . b管中铁钉不会锈蚀 B . L端与R端液面高度仍然保持一致 C . 该实验说明铁锈蚀与水有关 D . 若将a管中注满水会减慢铁的锈蚀
铜是人类使用最早、应用广泛的金属材料。某兴趣小组对铜及其化合物的性质进行了探究。
  1. (1) 探究长期放置在空气中的铜表面生锈,生成“铜绿”(化学式:Cu2(OH)2CO3)的原因。

    【查阅资料】碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。

    【设计实验】

    序号

    a

    b

    c

    d

    实验装置

    实验现象

    铜片不生锈

    铜片不生锈

    铜片不生锈

    铜片生锈

    【得出结论】①说明铜生锈需要水的一组实验是(填实验序号);

    ②通过实验证明铜与H2O和反应产生“铜绿”。

    ③碱石灰的作用是

  2. (2) 探究CuO和氢气的反应产物

    【查阅资料】氧化亚铜为红色固体,溶于氨水得到蓝色溶液。

    【进行实验】实验①,如图1所示实验装置,进行氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。

    实验②:称取若干份质量均为0.6000g的CuO,在相同条件下分别用氢气还原,其在不同时间(t)所得固体中Cu2O的质量(m)如图2所示。

    【实验结论】取实验①反应后的红色固体于烧杯中,加入氨水并搅拌,观察到,证明固体产物有Cu2O。

  3. (3) 【实验反思】兴趣小组认为,氢气还原氧化铜的反应过程主要为“经历 两个反应,且在同一条件下两个反应同时进行”。请结合实验结果和计算分析,说明“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据:
  4. (4) 探究硫酸铜溶液与铝反应的产物

    【进行实验】兴趣小组同学在试管中进行如图3所示的实验,实验中发生反应的化学方程式是:

    实验过程中,小组同学惊奇的发现试管中铝片表面有气泡生成,并收集了该气体。

    【提出问题】生成的气体是什么呢?

    【猜想与假设】猜想1:可能是SO2;猜想2:可能是H2;……

    【实验探究】甲同学用手轻的在盛有该气体的试管口煸动,使极少量的气体飘进鼻孔,发现该气体无气味,认为猜想1不成立,其原因是。乙同学在甲同学实验的基础上,接着进一步实验,验证该气体为H2

  5. (5) 【解释和结论】铝片表面生成的少量气泡为H2 , 硫酸铜溶于水后,会发生如下变化:

    ①CuSO4在水中解离出Cu2+

    铝片和H+会发生如下变化:

    【拓展延伸】材料1:硫酸铝溶于水也会发生类似的变化。

    材料2:在一定条件下,氢氧化铝具有吸附性,可吸附水里的悬浮杂质。

    根据以上信息,请解释硫酸铝也可以用来净水的原因:

铁的锈蚀再探究。
  1. (1) Ⅰ.锈蚀条件探究

    同学们设计了图1所示实验进行探究。

    设计b试管实验的目的是创设的实验环境。

  2. (2) 根据一周后ac试管不同的现象可以得出的结论是
  3. (3) 一周后b试管中铁钉也出现明显锈蚀。同学们对此展开深入研究。将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8~9mg·L-1)。

    据此回答:

    ①b试管中出现锈蚀的原因是

    ②欲达到原实验目的,写出一种b试管实验的改进设计:

    ③在铁制品表面涂植物油能防锈的原因是

  4. (4) Ⅱ.锈蚀成分探究

    【查阅资料】铁锈成分复杂,化学式可简单表示为Fe2O3·nH2O。Fe2O3·nH2O加热后容易分解产生水蒸气。

    【设计方案】甲同学设计了图3(夹持仪器已省略)所示实验方案,同学们讨论后认为该方案设计有明显缺陷,你对方案修改完善的建议是

    【进行实验】将ab试管中的生锈铁钉取出晾干,刮下部分铁锈放入玻璃管中。按完善后的装置进行实验(每步反应和吸收均完全)。实验过程测得以下数据:

    装置A的总质量m1(不包括酒精喷灯)

    装置B的总质量m2

    装置C和装置D的总质量m3

    加热前

    516.20g

    463.00g

    252.60g

    加热后

    513.44g

    464.80g

    255.29g

    【实验分析】

    ①根据以上数据可得,该铁锈的化学式可简单表示为

    ②实验过程中,以下操作会导致n的测量数值偏大的是

    A.停止加热后马上敞口称量装置A总质量

    B.加热前没有排空气就称量装置B总质量

    C.m3仅仅称量了加热前后的装置C总质量

    D.A中反应刚结束就称量装置C、D总质量

下列实验不能达到实验目的的是(    )
A . 测定空气中氧气的含量 B . 探究铁钉生锈需要氧气 C . 验证质量守恒定律 D . 证明二氧化碳的密度比空气大
实验是进行科学探究的重要方式。请根据图示回答问题。
  1. (1) 一、为探究燃烧的条件,某同学进行如图所示的实验:

    实验Ⅰ能验证可燃物燃烧需要氧气的现象是

  2. (2) 设计实验Ⅱ的目的是
  3. (3) 铜片上的红磷没有燃烧的原因是
  4. (4) 实验中水的作用是
  5. (5) 二、蜡烛燃烧前后质量的测定。

    该实验(填“能”或“不能”)用于验证质量守恒定律,在此过程中燃烧掉的蜡烛质量(填“大于”、“小于”或“等于”)生成的二氧化碳和水蒸气的总质量。

  6. (6) 三、结合下列实验回答有关问题

    实验甲集气瓶中放少量水的目的是

  7. (7) 实验乙a玻璃管中收集到的气体是
  8. (8) 实验丙对比一段时间后三枚铁钉生锈程度,可以得出铁生锈的条件是
  9. (9) 四、“粗盐中难溶性杂质的去除”实验操作的主要步骤如图。

    操作A的名称为

  10. (10) 操作C中玻璃棒的作用是
  11. (11) 该实验正确的操作顺序为(填字母)。