探究金属锈蚀的条件知识点题库

你经常做家庭小实验吗？请预测下列实验不可能成功的是（　　）

A . 用铁钉等材料探究铁生锈的条件 B . 在煤炉上放一盆水来防止煤气中毒 C . 用花瓣制作指示剂，检验纯碱溶液的酸碱性 D . 将一只冷碟子放在烛火上方获得炭黑

如图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U型管的胶塞塞紧，U型管内液面处于同一高度，数天后观察U型管内的水面（　　）

A . a比b高 B . b比a高 C . 一样高 D . U型管中的水从b管中全部溢出

某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究．

（1）下图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验，最先观察到铁锈的是（选填序号）。
（2）铁生锈的主要过程为：Fe $\text{[math]}$ Fe(OH)₂ $\text{[math]}$ Fe(OH)₃ $\text{[math]}$ Fe₂O₃·xH₂O；
次要过程为：Fe $\text{[math]}$ FeCO₃。
铁锈组分的确定
某铁锈成分为Fe₂O₃·xH₂O和FeCO₃。为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品25.4g，在科研人员的指导下用下图装置进行实验。

【查阅资料】Fe₂O₃·xH₂O失去水分子温度为110℃，FeCO₃在282℃分解为FeO和CO₂。
温度高于400℃时铁的氧化物才能被CO还原。
①装置A中的反应为：H₂C₂O₄(草酸) $\text{[math]}$ CO↑+CO₂↑+H₂O。通过B、C装置可得到干燥、
纯净的CO气体，洗气瓶B中最好盛放（选填序号）。
A．浓硫酸 B．澄清的石灰水 C．氢氧化钠溶液
②现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解，直至D装置中剩余固体质量不再变化
为止，冷却后装置E增重3.6g，装置F增重2.2g。则样品中FeCO₃的质量m(FeCO₃)=g，x=。
（3）在钢铁厂的实验室，同学们了解到随着温度的升高，氧化铁在还原过程中能产生其他铁的氧化物，并最终被还原成铁。下图是某种热分析仪记录的CO与Fe₂O₃进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．根据图象分析，固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为。
（4）同学们取了10g某菱铁矿样品（主要成分为FeCO₃ ，杂质不参加反应），磨成粉末，加入200g足量稀硫酸，充分反应后称得剩余物的总质量为207.8g，计算该样品中FeCO₃的质量分数。（要有完整的计算过程）已知：FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+H₂O+CO₂↑。

对比实验是化学学习中常用的一种实验方法。

（1）在验证CO₂性质时，若把Y形导管固定在铁架台上(如图12中A)，a管位于上方，b管位于下方，两条紫色石蕊试纸均湿润，可观察到现象是，在该实验中验证的CO₂化学性质是(用化学方程表示)。
（2）图中B实验的目的是。
（3）图的C实验中为了得出“铁生锈需要与水接触”这一结论，要选择的对比实验是。(选填序号①、②、③)
（4）某同学用设计了如下图中所示装置，探究燃烧的条件(瓶1、瓶2充入氧气，瓶3和烧杯中充有80℃热水)。

A．瓶1中加入少量白磷，瓶2、瓶3中分别放入、，可同时证明可燃物燃烧的两个条件。

B.若仅利用瓶3证明“与氧气接触”是可燃物燃烧的条件之一，则相应的操作方法是。

如下是探究铁生锈条件的实验装置图。(本实验使用的仪器均已干燥，且锥形瓶体积较小，忽略锥形瓶内原有空气对实验的影响)

【实验步骤】

①按图1所示装配仪器并装好试剂(装置气密性良好)，观察试管①和②中铁钉的生锈情况。

②打开分液漏斗活塞，直至试管①中一半的冷却的沸水排入试管②时(如图2所示)，停止实验。观察试管③和④中铁钉的生锈情况。

【实验现象】

试管①和②中的铁钉不生锈，试管③和④中的铁钉生锈，且试管③比试管④中的铁钉生锈严重。

【实验分析】

（1）锥形瓶内发生反应的化学方程式为。
（2）要实现“试管①中一半的冷却沸水排入试管②”，带a、b导管的橡皮塞可选择。
（3）下图是实验后试管③中的铁钉，其中生锈最严重的是(选填a、b或c)处。
（4）试管③中的铁钉比试管④中的铁钉生锈严重的原因是。
（5）要对比铁生锈需要水，应选择图1、图2实验中试管的编号是。
（6）该实验中，若用“锌粒”代替“二氧化锰”，用“稀硫酸”代替“双氧水”，结合对比图1、图2各试管中的铁钉生锈情况，(填“能”或“不能”)得出铁生锈需要的的条件。

探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是（）

A . 甲和乙：水 B . 乙和丙：空气 C . 甲和丙：空气 D . 甲和丁：水

铜在空气中易生锈，生成一种叫“铜绿”的物质，其化学式为Cu₂(OH)₂CO₃ ，它由碳、氢、氧、铜四种元素组成。小明设计了一个实验，证明铜生锈仅是由铜、氧气和水共同作用的结果。

（1）你认为小明的结论正确吗？为什么？
（2）你猜测铜生锈还可能有什么物质参加反应？
（3）怎样防止铜生锈？

下列实验方案能达到预期目的是（）

A . 除去二氧化碳中的水蒸气--通过氢氧化钠固体干燥剂 B . 检验酒精中是否含有碳、氢、氧三种元素--在空气中点燃，检验生成的产物 C . 探究铁锈蚀的条件--将一枚光亮的铁钉放入盛有适量水的试管中，观察现象 D . 用一种试剂一次性鉴别出硝酸铵溶液、硫酸铵溶液、稀硫酸和氯化钠溶液--分别取样装于四支试管中，再分别滴加氢氧化钡溶液，微热，观察现象

U型玻璃管是常见的化学仪器，在实验中有广泛的应用。

（1）借助U型玻璃管探究微粒的性质，如图1所示，打开玻璃旋塞，观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右先后变蓝，该实验说明分子，湿棉花的作用是。
（2）借助U型玻璃管探究钢铁锈蚀的条件，如图2所示：
①一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹，干燥的钢丝棉没有锈迹，此现象说明。

②实验结束时，细心的同学发现浸没在凉开水中的钢丝棉也有少量锈迹，说明本实验有不完善之处，请利用原有装置提出具体改进方案。
（3）借助U型玻璃管粗略测定空气中氧气的体积分数，如图3所示，得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是。

小明对铁的锈蚀进行如下探究，室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图，观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL)。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表

（1）实验①和②说明NaCl可以铁锈蚀的速率。
（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是(填“放热”或“吸热”)过程。
（3）实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是。
（4）已知碳能够加快铁的生锈速度，小明想通过实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成。
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是(小数点后保留1位)。

对比实验是科学探究的重要方法。下列实验探究铁钉锈蚀的条件是有水和空气存在。

对比实验的设计与所探究的条件的对应关系正确的是（）

A . 对比甲和乙——水 B . 对比甲和丁——水 C . 对比甲和丙——空气 D . 对比乙和丙——空气

“对比实验”是化学学习中行之有效的思维方法，以下实验没有体现“对比”的是（）

A .

探究铁钉锈蚀的条件 B .

探究燃烧的条件 C .

探究水的组成 D .

探究分子运动速率与温度关系

根据下图所示的四个实验，得出的结论正确的是（）

A .

对比两个试管中的实验，可探究相同溶质在不同溶剂里的溶解性 B .

蜡烛由低到高依次熄灭，说明通常状况下CO₂不能燃烧，不支持燃烧，密度大于空气 C .

甲试管中的铁钉生锈，乙试管中的铁钉不生锈，说明只需与水接触铁钉就会生锈 D .

向盛有NaOH固体的试管中滴加稀硫酸，烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊，说明H₂SO₄与NaOH发生中和反应放出热量

下图所示的实验都涉及控制变量法的应用，请结合具体的实验回答下列有关问题:

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（1）实验Ⅰ是”探究吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的其中一组实验，根据伸入吸入的空气中的小木条能继续燃烧,伸入呼出的气体中的小木条熄灭的现象，得出的结论是；
（2）在实验Ⅱ中,由铜片上的白磷燃烧面红磷不燃烧，得出燃烧需要的条件是；实验完毕，将烧杯中的热水慢慢倒出，当白磷刚露出水面便剧烈燃烧起来，原因是；
（3）实验Ⅲ是“探究铁的锈蚀条件”中的一组对比实验，根据①中铁钉先生锈的现象，得出铁生锈的条件是；其中试管②中的水需要事先煮沸，目的是；
（4）实验Ⅳ是“探究二氧化碳与水反应”的一组实验。
①是把干燥的喷有紫色石蕊的小花直接放人盛有二氧化碳的集气瓶中，设计这个实验的目的是；

②是把喷水后的紫色石蕊小花放人盛有二氧化碳的集气瓶中，现象是；结论是(用化学方程式表示)。

如图是初中化学教科书中的一些实验装置示意图。回答下列问题：

A 探究铁生锈的条件

B 探究燃烧条件

C 测定空气里氧气的含量

D 电解水实验

（1） A实验中，一段时间后可根据观察到的现象，得出铁生锈需要与氧气接触的结论；
（2） B实验中，观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧，滤纸碎片后燃烧，可以说明燃烧条件之一是__；
（3） C实验可得到的结论是；
（4） D实验中，向水中加少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是。

（1）用化学用语填空：3个铵根离子：
（2）标出氯酸钾中氯元素的化合价。
（3）根据如图示实验回答问题。

①图一所示实验说明可燃物燃烧的条件之一是。

②图二所示实验装置的气密性良好，U型管内初始液面相平。当铁钉出现明显锈蚀时，U型管内的液面a端（填“高于”、 “低于”或“等于”）b端。铁钉与水面接触部位锈蚀最严重，说明铁生锈是铁与共同作用的结果。

根据如图实验装置，回答下列有关问题：

（1）若选用A装置制取氧气，反应的化学方程式为。
（2）若用B装置采用排空气法收集氢气，氢气应从端进；若采用排水法收集氢气，氢气应从端进（填“b”或“c”）。
（3）通过C装置可说明水是由组成的。（填元素符号）
（4）通过实验D证明铁生锈需要与（填化学式）接触。

化学是一门以实验为基础的科学，根据如图所示的实验回答下列问题：

（1）图A中观察到的实验现象是。
（2）在配制一定质量分数的氯化钠溶液时，量取水时如图B操作所示，其他操作均正确，所得溶液中氯化钠的质量分数将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）由C图对比可知，铁生锈的条件之一是。
（4）实验D中酒精灯加网罩的作用。
（5）图E为电解水实验，该实验得到的结论为。

某小组设计了如图1装置定量探究铁锈蚀的因素。先检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t₁时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据，测得温度与压强的曲线如图2所示。查阅资料：一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。下列说法错误的是（）

A . 对比AB段和BC段说明加氯化钠溶液前，铁锈蚀较慢 B . t₂时刻后温度开始降低，说明铁生锈的反应已经停止 C . t₁~t₃时刻装置内压强变小是因为铁锈蚀消耗氧气 D . t₃时刻压强突然变大的原因是注射器内盐酸被吸入烧瓶，反应产生较多氢气

钱老师设计了如图所示的数字化实验指导同学们对铜铁锈蚀进行探究。用铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分，用传感器测定试剂瓶内气体的相关数据。

可供选择的药品见表：

组别	药品
组别	铁粉/g	碳粉/g	水/滴	食盐/g	其他
一	5.0	0.1	0	0	干燥剂
二	5.0	0.1	10	0	无
三	5.0	0.1	10	1.0	无
四	5.0	0.1	0	1.0	无

（1）铁在空气中锈蚀生成铁锈。铁锈的主要成分是（填化学式）。
（2）在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。
①600s内A瓶中O₂含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和O₂、发生了化学反应。

②将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水，且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600s内B瓶中O₂含量也略有减少，主要原因是。
（3）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是（填序号）。
（4）在两只试剂瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图所示。瓶内湿度随时间增大（即水蒸气含量增大），根本原因是。
（5）请提出一种防止钢铁生锈的方法：。

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