6.4 金属的腐蚀
探究铁制品锈蚀的原因
1.金属锈蚀给人类带来了巨大的损失,铁生锈的原因是接触了 ( )
A.氧气和水 B.仅需要水 C.氧气或水 D.仅需要氧气
2.如图,通过实验探究铁钉锈蚀的条件。下列说法正确的是 ( )
A.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是丙
B.①③对比,证明铁钉锈蚀需要氧气
C.②中植物油的作用是防止水蒸发
D.实验证明了铁在潮湿的空气中容易生锈
3.金属资源属于不可再生资源。某同学用同规格且光亮洁净的铁钉进行了如图所示的实验。
(1)一段时间后,铁钉表面生锈的是 (填“甲”“乙”或“丙”);能说明铁生锈需要铁与水接触的一组实验是 ;由图中实验可知,铁制品生锈的条件是 。
(2)实验丙中用“冷却的沸水”的原因 。
(3)实验丁中铁钉在酸中浸没后取出很快会生锈说明 。
防止铁生锈的措施
4.(2024滨州中考)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是 ( )
A.经常用食盐水清洗铁制品 B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆 D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
5.钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是 ( )
A.将使用后的菜刀洗净、擦干 B.在脸盆、杯子等表面烧涂搪瓷
C.常用自来水冲洗自行车上的灰尘 D.医用手术器械使用不锈钢生产
保护金属资源
6.下列做法不利于保护金属资源的是 ( )
A.金属矿物要有计划、合理开采
B.将废旧电池随意丢弃
C.用优质塑料代替合金制造汽车部件
D.在铁制品表面涂油漆防止锈蚀
1.埋藏地下两千多年的越王勾践剑,出土时锈蚀轻微。下列原因分析错误的是 ( )
A.埋藏的环境中氧气少
B.剑身表面可能有一层致密的保护膜
C.埋藏的环境非常潮湿
D.宝剑由抗腐蚀性好的合金制成
2.下列说法错误的是 ( )
A.铁钉是由铁合金制成的
B.根据甲图,铁钉生锈过程中O2体积不变
C.根据甲图,铁钉在潮湿环境更容易生锈
D.根据乙图,铁钉生锈过程中温度升高
3.研究铁锈蚀实验记录如下。下列分析不正确的是 ( )
实验装置 序号 其他试剂 100 s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和 1.0 g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
4.(2024长春中考)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中,对比 (填字母)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处: (答一条即可)。
5.(科学探究与实践)某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。
【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。
(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。
(2)铁锈的颜色是 。
【实验探究】该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究。一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。
A B C D
(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 。
(4)A、B、D对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是 ;C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原因是 。
【拓展探究】
(5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化,该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化,直至反应完全。
①测量过程中要保持恒温,理由是 。
②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。
E F
【详解答案】
课堂达标
1.A
2.D 解析:①中铁钉的甲、乙、丙三处,乙处与水和氧气接触的最为充分,生锈最明显;③中铁钉只与氧气接触,不生锈,①中的铁钉与水和氧气同时接触,明显生锈,这说明铁钉锈蚀需要水;②中植物油的作用是防止氧气溶解在水中。经过探究可以知道铁在与水和氧气同时接触时最易生锈,即实验证明了铁在潮湿空气中容易生锈。
3.(1)甲 甲和乙 铁与水和氧气同时接触
(2)排除溶解在水中的氧气
(3)铁接触到酸溶液,更容易生锈
4.A 解析:铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,因此减缓或防止钢铁锈蚀的原理是避免铁制品同时与水和空气接触。经常用食盐水清洗铁制品,盐水会加快铁锈蚀的速率,不能减缓或防止钢铁锈蚀。
5.C 解析:自来水中含有溶于水的盐,能够促进铁生锈,所以常用自来水冲洗自行车上的灰尘是错误的。
6.B 解析:将废旧电池随意丢弃,其中含有的汞、镉元素会造成环境污染,且造成金属的浪费。
课后提升
1.C
2.B 解析:铁钉一般是由铁合金制成的,因为合金具有硬度大、耐腐蚀性好等优良性能,A正确;铁生锈是铁与氧气和水发生的缓慢氧化,由甲图可知,有水存在时,随着反应的进行,氧气的体积逐渐减小,说明铁钉生锈过程中O2体积减小,也说明铁钉在潮湿环境更容易生锈,B错误、C正确;由乙图可知,随着反应的进行,温度逐渐升高,说明铁钉生锈放出热量,温度升高,D正确。故选B。
3.D 解析:铁粉锈蚀需要消耗氧气,所以②③中氧气含量减少,表明铁已锈蚀;①加入干燥剂后,铁粉不会锈蚀,②加入10滴水后,铁粉慢慢锈蚀,因此①②证明水对铁锈蚀有影响;②加入10滴水后,铁粉慢慢锈蚀,③加入10滴水和1.0 g食盐,铁粉很快锈蚀,因此②③证明食盐能加快铁锈蚀的速度;对比三个实验,并不能证明炭粉对铁锈蚀有影响。
4.(1)AB
(2)U形管左边铁丝生锈,右边铁丝没有生锈
(3)能够提供充足的氧气
(4)没有对比实验
解析:(1)图1实验中,对比A(与氧气接触,生锈)、B(与氧气隔绝,不生锈)可知,铁生锈与氧气有关。(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为U形管左边铁丝生锈,右边铁丝没有生锈。(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是能够提供充足的氧气。(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。该实验设计的不足之处是没有对比实验。
5.(1)Fe+2HClFeCl2+H2↑
(2)红棕色(或棕褐色)
(3)除去水中溶解的氧气,防止干扰实验(合理即可)
(4)氧气和水(或O2和H2O) C中的铁钉与氧气和水充分接触(或C中的铁钉接触的氧气量比D中的多,合理即可)
(5)①防止温度变化影响气体压强的测定(合理即可)
②
