中考化学专题突破金属锈蚀的条件探究

中考化学专题突破金属锈蚀的条件探究

金属锈蚀的条件探究 金属在日常生活、生产中有着重要的作用，但金属制品的锈蚀却是人类无法回避的难题，因此金属锈蚀的条件就很值得人们去探究，这部分内容也是近年来中考命题者所关注的焦点。‎ 例1 为探究铁锈蚀的影响因素，某兴趣小组做了如下实验。‎ ‎【实验方案】将3枚洁净的铁钉同时置于如图所示环境下，观察铁钉的锈蚀情况。‎ ‎【实验现象】3天后，I、Ⅲ中铁钉不生锈，Ⅱ中铁钉明显生锈。‎ ‎【获得结论】(1)对照实验l、Ⅱ，可知铁锈蚀的条件之一为 ；‎ ‎(2)防止铁锈蚀的一种方法是 。‎ ‎【拓展探究】(3)小明发现海边的铁器很容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁的锈蚀。请设计实验方案验证小明的猜想 。‎ 解析 通过对比实验，I、Ⅲ中铁钉不生锈，Ⅱ中铁钉明显生锈，说明铁在潮湿的空气中易于氧气、水发生反应而生锈，另外铁与酸性溶液、碱性溶液、食盐水等物质接触也易生锈；防止铁锈蚀的方法是在铁制品的表面涂上一层保护膜，如涂油、刷漆等；探究氯化钠是否加快铁的锈蚀，一定要设计对比实验来进行探究，如分别将细铁丝放在干燥的空气中、部分浸没在食盐水中、部分浸没在清水中和完全浸没在食盐水中。‎ 答案 (1)在潮湿的空气中、与酸性溶液接触、与碱性溶液接触、与食盐水接触(合理均给分)‎ ‎(2)涂油、喷漆、搪瓷等 ‎(3)在A、B、C、D四支试管中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、完全浸没在食盐水中的细铁丝，两天后观察，发现浸过食盐水的细铁丝锈蚀最严重 例2 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146 mL)。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下表．‎ 序号 样品 量筒起始读数／mL 量筒最终读数／mL 所需时间／min ① ‎1 g铁粉、‎0.2 g碳和10滴水 ‎100‎ ‎70‎ 约120‎ ② l g铁粉、‎0.2 g碳、10滴水和少量NaCl ‎100‎ ‎70‎ 约70‎ ③ ‎(1)实验①和②说明NaCl可以________(填“加快”或“减慢”)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)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_________％(保留3位有效数字)。‎ 解析 铁制品的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学变化的结果。实验②所需的时间比实验①少，说明NaCl能加快铁锈蚀的速率；广口瓶内温度上升，说明铁的锈蚀过程中放出热量；铁锈的主要成分是氧化铁，化学式是Fe2O3；‎ 探究碳对铁锈蚀速率的影响，实验③中的样品应提供1g铁粉、10滴水；反应结束后，广口瓶中的氧气耗尽，进入广口瓶中水的体积为30 mL，因此氧气的体积含量为30 mL÷146 mL×100%≈20.5%。‎ 答案 (1)加快 (2)放热 (3)Fe2O3·xH2O[或Fe2O3、Fe(OH)3] (4)1g铁粉、10滴水 (5)20.5% ‎