探究金属锈蚀的条件 知识点题库

（1）

铝制品具有很好的抗腐蚀性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜。请将方框内横线上的正确答案。

① ；② ；③。

（2） 防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是 （             ）        

（3）

某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO₄和CuSO₄(是重金属污染物之一)的废水，若直接排放到下水道既造成污染又造成浪费。某化学课外小组同学运用所学化学知识对废水进行处理，并回收硫酸亚铁晶体和铜，实验方案如下：

请回答：
①X是(写名称)，将其加入废水后发生反应的化学方程式为 ；
②Y是 (写名称)，利用其除去固体中的杂质，有关反应的化学方程式为。

（1） 实验Ⅰ：通过试管(填序号)对比，可以探究铁钉的锈蚀与氧气有关；通过试管③④对比，可以得出的结论是：。

（2） 实验Ⅱ：请你写出装置A中反应的化学方程式并对装置中的不足提出改进意见：
下列对实验Ⅱ的分析正确的是 (填写序号)

①因为二氧化碳是炼铁过程中的还原剂，所以应先通一会儿一氧化碳，再加热

②实验结束后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了

③反应结束后应立即停止通入一氧化碳

④实验结束后，玻璃管中固体粉末变为黑色

（3） 实验Ⅲ：兴趣小组为探究酸的化学性质，他们将一定量稀硫酸加入到盛有少量氧化铜的烧杯中，观察到黑色粉末全部溶解，溶液显色

（4） 【拓展研究】兴趣小组同学又进行了如下实验：取124.5g该反应后溶液于烧杯中，然后将120g氢氧化钠溶液分6次加去其中，每次充分反应后称量所得溶液的质量，测量数据如下表所示：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次	第六次
加入氢氧化钠溶液的质量/g	20	20	20	20	20	20
反应后溶液的质量/g	144.5	164.5	179.6	189.8	200	220
产生沉淀的质量/g	0	0	m	9.8	9.8	9.8

请回答：

①第一次，第二次不产生沉淀的原因是：

②上述表格中产生沉淀的质量：m=

③请计算所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数(要求写出具体的计算过程)

（1） 实验：

步骤	操作	现象	结论
①	取适量固体于试管中加热，用一干冷的玻片置于试管口上方		固体中含有水
②	取适量固体于试管中，加入足量的稀盐酸，观察溶液颜色	溶液呈黄色	固体中含有Fe2O3
③	收集步骤②试管中产生的气体，	有爆鸣声	固体中含有
④	将上面反应后的混合液过滤	有黑色固体	黑色固体的主要成 分是

（2） 表达：写出步骤②反应的一个化学方程式：。

（3） 拓展：取2枚未生锈的铁钉，一枚部分浸入蒸馏水，另一枚部分浸入盐水，生锈较快的是，铁生锈是铁和氧气和反应的结果。

（1） 用图A 所示装置蒸发食盐水时，玻璃棒的作用是。

（2） 用图B 所示装置在空气中点燃氢气，该反应的化学方程式为。在点燃氢气等可燃性气体前，一定要先。

（3） 图 C 所示装置是探究铜生锈的部分实验，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃] 。实验所用铜片形状、大小相同。一段时间后，试管①中铜片保持光亮，试管②中铜片出现绿色锈渍。对比试管①②的实验现象，得出的结论是。

（4） 甲同学用图D 所示装置探究二氧化碳能否与氢氧化钠发生反应。他向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入 10%的氢氧化钠溶液 50mL，迅速拧紧瓶盖，振荡，观察到软塑料瓶变瘪。由此得出结论：二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。乙同学认为甲同学的实验方案不严谨，理由是。乙同学利用图D 所示装置，补做一个对比实验：将甲同学实验中的换成，实验步骤与甲同学完全相同，对比两个实验的现象得出结论： 二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。

（1） 该小组设计如图1研究铁的冶炼．

①实验时，应先注水片刻后再加热的目的是．

②硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是．

（2） 该小组又设计如图2装置，将反应所得铁粉置于锥形瓶底部，塞紧瓶塞，滴加适量食盐水，开始测量容器内压强的变化．压强与时间变化关系如图3所示：锥形瓶内压强下降的原因是。

（1） 要达到实验目的还需补充什么实验？

（2） 写出用盐酸除铁锈（Fe₂O₃）的化学方程式。

（1） 一周后，该同学观察到试管（填序号）中的铁钉锈蚀最严重．

（2） 对照实验A、B，可知铁锈蚀的条件之一为．

（3） 铁锈覆盖在铁制品表面不能阻止铁制品继续被锈蚀的原因是（填序号）

①铁锈能与内部的铁继续发生反应    ②铁的金属活动性非常强   ③铁锈很疏松．

（1） 在建造过程中用到了水泥、砂浆、钢圆筒等物质，其中属于金属材料的是。

（2） 自行车的车架表面刷油漆可防锈，其原理是隔绝了。

（1） 炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是，（用方程式表示）；

（2） 炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是；

（3） 热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体是（填化学式）；

（4） 炼钢炉中，通入纯氧而不用空气的目的是。将钢锭轧成钢板，体现了金属的性。

（5） （二）该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。

（知识回顾）铁生锈的条件为铁与、同时接触，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是（写出一种）。

（6） （查阅资料）铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe₂O₃•nH₂O，在加热时会分步反应，首先失去结晶水，其反应可表示为Fe₂O₃•nH₂O Fe₂O₃+nH₂O。浓硫酸可以吸水，碱石灰可以吸收水和二氧化碳。

（提出问题）铁锈（Fe₂O₃•nH₂O）中n的值等于多少呢？

（问题探究）小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe₂O₃•nH₂O）的组成，称取27.0g这种铁粉样品，按如图2所示装置进行实验。

实验前应先；

（7） 为了保证实验安全，实验开始时应先，目的是；

（8） D的作用是；

（9） 请指出该装置中有一处明显不足；

（10） （数据处理）图3是加热时间和A中固体质量关系图象，下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。

	反应前（g）	反应后（g）
B	100	105.4
C	150	163.2

铁锈（Fe₂O₃•nH₂O）中n的值是；

（11） 写出T₃﹣T₄时间段发生反应的化学方程式；

（12） 计算原样品中单质铁的质量分数是。（计算结果保留到0.1%）

（1） 由探究I推测，铜锈中含有的元素有。

（2） 探究II的基本猜想是。

（3） 由探究II推断，防止铜生锈的思路是。

（4） 在上述探究的基础上，关于铜生锈，你还想继续探究的问题是。

（5） 针对你提出的问题，验证实验的设计是

（1） 写出标号仪器的名称：①；②。

（2） 实验室用装置B制取氧气的化学方程式为。

（3） 下列混合气体（括号内气体为杂质）能用装置C进行除杂、干燥、收集的是（填序号）。

①O₂（CO₂）

②CO₂（HCl）

③NH₃（O₂）

④H₂（H Cl）

（4） 利用装置D进行实验探究得出铁生锈的条件是；若U形管水中的丝棉也产生少量锈迹，说明该实验还需改进，你的改进方法是。

（1） 实验一:

①实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的装置是，(填字母)，发生反应的化学方程式为。

②装置C、D是收集到的两瓶氧气，若进行铁丝在氧气中燃烧的实验，应选用的一瓶是(填字母)；实验中可观察到铁丝剧烈燃烧，。

（2） 实验二:三天后，观察到序号为的试管中铁钉明显生锈。对照实验①和③，可知铁锈蚀与有关。

（1） 金属腐蚀过程实际上就是金属元素化合价（填“升高”或“降低”）的过程。

（2） 实验①和②说明NaCl可以（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率。

（3） 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。

（4） 实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，则表格空白处填写实验③的样品组成是。

（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%（精确到小数点后1位），试分析该实验结果出现误差的原因（写任意一条即可）。

（1） （查阅资料）了解到这层锈渍的化学成分是碱式碳酸铜（Cu₂(OH)₂CO₃），俗称“铜绿”。“铜绿”在干燥的空气中加强热，生成三种氧化物。试写出该反应的化学方程式，该反应属于（填写反应类型）反应。

（2） （猜想与假设）经仔细观察水龙头的使用环境后，据“铜绿”的组成和查阅的资料判断，“铜绿”可能是金属铜与（填写物质名称）共同作用而形成的。

（3） （设计实验一）借鉴教材“铁钉锈蚀条件的探究”实验，他们设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验。实验如图所示（所用铜片洁净、光亮）。实验较长时间后，发现试管

（4） （填写试管编号）中铜片最先生锈。

（设计实验二）称取一定质量的碱式碳酸铜（Cu₂(OH)₂CO₃）粉末放入烧杯中，加入100g一定质量分数的稀硫酸，反应开始至恰好完全反应（假设气体全部扩散），得到不饱和溶液。测得实验过程曲线如图所示。（反应原理：）

试回答下列问题：

①实验中生成X的质量是g。

②计算该稀硫酸中溶质的质量分数。（计算结果精确到0.1%）

（1） 实验A，观察到的现象是。

（2） 实验B，目的是探究铁生锈与有关。

（3） 实验C，反应结束后，观察到天平的指针(填“不变”、”偏左”或”偏右”)，原因是(用化学方程式表示)。

（4） 实验D，用酒精灯在中间位置加热一段时间。

①白磷先燃烧，a处红磷后燃烧，原因是。

②b处红磷拨开细沙后才燃烧，证明了燃烧的一个条件为。

③磷燃烧的化学方程式为。

（1） 铁丝在氧气中燃烧时的化学方程式为。

（2） 过滤操作中玻璃棒的作用是。

（3） 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。

（4） 烧杯中白磷（着火点40℃）不燃烧的原因是。

（1） 铁锈的主要成分是  （填名称）。

（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下中的  。

（3） 试管③中的铁钉比试管④中的铁钉生锈严重的原因是  。

（4） 要对比铁生锈需要水，应选择图1、图2实验中的试管编号是  。

（5） 该实验中，若用“冷却的食盐水（不含氧气）”代替“冷却的沸水”，则试管③中的铁钉生锈速度  （选填“更慢”、“更快”或“不受影响”）。

（6） 该实验中，若“氢气”代替气囊中的“氧气”，则对比各试管中的铁钉生锈情况， （选填“能”或“不能”）得出铁生锈需要的条件。