探究金属锈蚀的条件 知识点题库
【观察现象】
①装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低；
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质．
【提出问题】U形管中的红墨水液面为何左高右低？黑色物质又是什么？
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（1） 【理论分析】该小组的同学根据已学过的知识分析得知，红墨水液面右高左低的原因是．
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（2） 【猜想与假设】该小组的芳芳同学猜测该黑色固体中可能含有Fe、Fe2O3、C三种物质中一种或几种．
【分析与验证】
1）小强认为一定含有碳，得到了大家的认可，理由是；
2）该小组同学不能确定黑色固体中是否含有铁，请你帮助他们设计方案进行确认：
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量黑色固体于试管中，
滴加．
证明黑色固体中含有铁
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（3） 【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水中和食盐水中生锈的实验，你的结论是铁钉在（填“水”或“食盐水”）中生锈较快．
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（4） 【继续探究】请你设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其他因素．（包括猜想、实验设计、现象和结论等环节）．，，，．
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（1） 最终A、B、C中产生的实验现象为；
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（2） 实验中使用蒸馏水的目的为；
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（3） 图B中植物油的作用是；
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（4） A和C图实验对比说明；
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（5） 实验的最终结论是；
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（6） 图D实验中铁钉比图A实验中铁钉锈蚀（填“快”或“慢”）；
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（7） 此实验的探究方法
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（8） 图C实验中氯化钙的作用是．
【实验一】取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验．
实验图示 |
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生锈时间 | 8min | 较长时间不生锈 | 5min | 3min | 1min |
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（1） 通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越（填“慢”或“快”）；在（填“酸性”、“碱性”或“中性”）环境中铁钉生锈速率较快．
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（2） 【实验二】为探究铁锈的成分，用图1所示装置（夹持仪器已省略）进行实验（每步反应和吸收均完全）．
【查阅资料】无水硫酸铜能吸收水而变蓝，碱石灰既能吸收水也能吸收CO2 ．
请指出图1所示实验装置的一个明显缺陷：．
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（3） 加热前，先通入CO一段时间，目的是．
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（4） 将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中一定含有元素，从而推断出空气中的参加了铁生锈反应．
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（5） 【实验记录】
铁锈样品的质量/g
装置B的质量/g
装置C的质量/g
反应前
23.2
232.4
198.2
反应后
/
239.6
211.4
根据上表数据推算，可确定铁锈的成分，用FexOy•nH2O表示，则n=；若缺少D装置，x：y的值（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
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（6） 欲通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件，用图2所示装置，试管内可选用的物质如下：
①O2②水③CO2④O2和CO2⑤CO2和水⑥O2和水⑦O2、CO2和水
至少需要选用（填数字序号），才能达到探究镁带锈蚀的条件．
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（7） 请写出镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg3（OH）2（CO3）2]的化学方程式．
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（1） 为了探究铁锈蚀的条件，进行如图1所示实验．经过一周后观察，试管A和C中的铁钉无明显变化，试管B中的铁钉明显锈蚀．
①通过实验发现：铁锈蚀是铁与发生化学反应的过程．
②A中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是．
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（2） 家中的刀具若沾有食盐水锈蚀更快．为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素，做了如下的实验．
【提出问题】铁锈蚀速率与哪些因素有关．
【查阅资料】①物质溶解在水中得到的混合物称为水溶液，如氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液，乙醇溶解在水中得到乙醇溶液．
②氯化钠溶液能导电；乙醇溶液不能导电．
【猜想】铁的锈蚀速率与下列因素有关：
①反应时的温度；②氧气的含量；③水溶液的导电性．
【实验】每次取两套如图2所示的装置，编号为I、II．向两套装置中分别装入质量、大小相同的铁钉和等体积的蒸馏水，进行如下三组对比实验（实验开始时，各瓶内气体压强保持一致）．
影响因素
实验设计
实验现象
实验结论及解释
①温度
装置I放入25℃恒温环境中，装置II放入40℃恒温环境中．
两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间I＞II．
锈蚀的速率I＜II；铁的锈蚀速率与反应时的温度有关，．
②氧气含量
．
．
铁的锈蚀速率与氧气的含量有关，氧气的含量越多，铁的锈蚀越快．
③水溶液的导电性
在相同温度下，装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液；装置II集气瓶中加入10mL乙醇．
两套装置中铁钉均锈蚀；
且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间I＜II．
．
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（3） 若将两根铁钉分别放入两支试管中，在一支试管中加入稀硫酸，另一支试管中加入稀盐酸，观察到两支试管内均有大量气泡产生，铁钉逐渐溶解，在酸溶液中被快速腐蚀．
【反思与提高】
根据该探究实验以及你所学的知识，判断下列说法正确的是 （填序号）．
A . 金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程 B . 金属越活泼，就越容易被锈蚀 C . 金属腐蚀不一定要有氧气参加．
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（1） 实验1中，将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧，加热铜片的中部，观察现象．通过此实验，可说明燃烧的条件之一的是 （填序号）．A . 可燃物 B . 空气 C . 温度达到着火点
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（2） 实验2中，把干燥的紫色纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别伸入两瓶干燥的二氧化碳气体中，下列有关说法正确的是 （填序号）．A . CO2与水发生了反应 B . 水具有酸性 C . 干燥的紫色石蕊纸花变红 D . 湿润的紫色石蕊纸花变红
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（3） 实验3是探究铁钉条件的实验，会出现明显现象的是试管（填序号），说明铁生锈实际上是铁与发生反应．
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（1） A图的装置可用于实验室制取某种可供恰呼吸的气体，请写出制取该气体的化学方程
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（2） B图中的两种装置都无法用于验证质量守恒定律，若还需用这两个化学反应来验证，则该装置改进的方法是
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（3） 将C装置中的氢氧化钠溶液滴入烧瓶中，可以看气球鼓起的现象。此现象能否证明氢氧化钠与二氧化碳确实发生了化学反应（填“能”或“不能”）；
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（4） D图是铁生锈条件的探究，其中试管①中用煮沸过的蒸馏水浸泡铁钉的目的是
[提出问题 
铜在空气中长期放置会生锈吗？生锈的条件是什么？
查阅资料 铜在朝湿的空气中会慢慢生锈变绿，俗称铜绿，主要成分为碱式碳酸铜，化学式为Cu2(OH)2CO3
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（1） 作出猜想 小组成员一致认为，铜生锈可能是铜与空气中的氧气、共同作用的结果，他们猜想的依据是。
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（2） 设计实验 同学们设计如图实验，探究铜生锈条件：将完全相同的铜片放入不同环境中，观察生锈情况。
小组同学讨论认为仅完成甲、乙、丙三个实验不能得出实验结论，于是又用丁试管补充了一个实验，装置中除了铜片外，还应该加入。
[观察现象]放置两周后，发现甲中的铜片变绿了，乙丙丁中的铜片没变化。
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（3） [得出结论]
甲和乙对比，得出的结论是铜生锈需要与接触。
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（4） 甲和丙对比，得出的结论是铜生锈需要与接触。
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（5） 写出铜生锈生成碱式碳酸铜的的化学反应方程式是。
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（6） [反思拓展]
乙和丙中使用的是煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是。
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（7） 小明发现从不同地点收集到的两个铜器(一个是纯铜做的，一个是青铜做的)中，纯铜器的铜绿比青铜器的少，他据此分析认为青铜比纯铜易锈蚀。小明的分析是否全面?请你说明理由：。
| 选项 | 实验设计 | 实验目的 | |
| 实验一 | 实验二 | ||
| A | 将带火星的木条伸入装5mL5%的过氧化氢溶液的试管中 | 将带火星的木条伸入装有少量红砖粉和5mL5%的过氧化氢溶液的试管中 | 催化剂对化学反应速率的影响 |
| B | 将铁钉放入干燥的试管中并将试管口密封 | 将铁钉放入装有水的试管中，使铁钉一半被水淹没 | 铁生锈是水和氧气共同作用的结果 |
| C | 将铁丝放入2mL10%的硫酸铜溶液中 | 将银丝放入2mL10%的硫酸铜溶液中 | 探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序 |
| D | 将白磷放在热水中 | 向热水中的白磷上面缓缓通入氧气 | 探究燃烧条件：可燃物与氧气接触 |
对比a试管中的白磷燃烧，b试管中的红磷不燃烧，可得出红磷不具有可燃性
B . 
对比两个软矿泉水瓶中的实验现象，可证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
C . 
可以用该实验来探究反应物的浓度对化学反应速率的影响
D . 
对比一段时间后铁钉生锈的程度，可以得出铁生锈需要与水接触
（查阅资料）碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气。
（猜想与假设）常温下，铜片变“铜绿”可能与空气中的气体有关。
（进行实验）兴趣小组探究长期放置在空气中的铜表面生成“铜绿”的原因。实验装置及现象如下、
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序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
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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 |
（解释与结论）
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（1） 实验4的目的是。
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（2） 实验2中，NaOH溶液的作用是；碱石灰的作用是。
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（3） 说明铜生锈需要水蒸气的一组实验是。（填实验序号）
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（4） 通过实验证明铜与反应产生“铜绿”。
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（5） 欲除去“铜绿”并进一步证明其中含有碳酸盐，所需要的试剂是。
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（6） （拓展延伸）已知除去“铜绿”后的铜片与浓硫酸加热时产生刺激性气体氧化物，同时溶液变蓝。如图是利用压强传感器测定该气体氧化物与NaOH溶液产生喷泉实验的过程及压强变化曲线图。
请写出铜粉与浓硫酸加热生成刺激性气体和溶液变蓝的化学方程式。
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（7） 实验过程：三颈瓶内装有收集满的气体，采集数据，将吸有NaOH溶液的胶头滴管塞紧颈口c，挤尽胶头滴管液体，然后打开阀门b，烧杯内的NaOH溶液喷到三颈瓶内形成喷泉，则曲线CD段上升的原因是。
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（1） 实验A中将紫色石蕊溶液浸泡过的小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，小花变红色，用化学方程式解释其原因是。
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（2） 实验B中根据烧杯中蜡烛燃烧的情况，能够得出燃烧的条件之一是。
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（3） 实验C中试管②的实验目的是。
实验编号 | ① | ② | ③ | ④ |
实验装置 |
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24小时后实验现象 | 铁钉表面轻微锈蚀 | 铁钉表面无明显现象 | 铁钉表面严重锈蚀 | 铁钉表面无明显现象 |
下列分析正确的是（ ）
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（1） 如图是来自教材实验设计，若要证明“与氧气接触是铁生锈的必要条件”，需将图中试管（选填“①”或“②”）与试管③对照。
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（2） 使用“迅速冷却的沸水”目的是。
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（3） 项目组同学用数字传感仪探究铁生锈的原理，测量实验过程中装置内温度与相对湿度（体现水蒸气含量）的变化，数据见下图。请解释装置内相对湿度升高的原因。
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（4） 项目组同学从耗氧量的角度设计实验，研究铁生锈原理，以及在稀醋酸、氯化钠溶液存在时对铁生锈速率的影响，实验方案如下表所示。
实验组别
铁粉质量/g
炭粉质量/g
水/滴
食盐质量/g
稀醋酸（pH=4.5）/滴
a
5.0
0.1
0
0
0
b
5.0
0.1
10
0
0
c
5.0
0.1
10
1.0
0
d
5.0
0.1
10
0
5
测得4组实验装置内氧气含量变化如图所示。
①实验a和b对照的结论是。
②通过实验对照，可以证明“氯化钠溶液存在会加速铁的生锈。
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（5） 项目组向全班同学汇报实验成果时，表演了一个趣味实验，设计如下图实验装置，测量铁腐蚀过程中装置内压强变化，数据见图。请解释，图中曲线BC段压强突然增大的原因是。
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（6） 反思：
①从控制单一变量的角度，请指出上表“d”组实验设计存在的问题。
②在炭粉、氯化钠溶液、稀酸存在的环境下，会加速铁的锈蚀。化学反应速率可以加快也能减慢，请举一例，通过改变反应条件降低反应速率的生活事例：。
