Question

16．研究金屬的腐蝕對資源的利用和保護意義重大．
（1）為了探究鐵銹蝕的條件，進行如圖1所示實驗．經過一周后觀察，試管A和C中的鐵釘無明顯變化，試管B中的鐵釘明顯銹蝕．

①通過實驗發(fā)現(xiàn)：鐵銹蝕是鐵與氧氣和水發(fā)生化學反應的過程．
②A中加入的蒸餾水要事先煮沸，其目的是將溶解在水中的氧氣趕出．
（2）家中的刀具若沾有食鹽水銹蝕更快．為了進一步探究影響鐵銹蝕速率的因素，做了如下的實驗．
【提出問題】鐵銹蝕速率與哪些因素有關．
【查閱資料】①物質溶解在水中得到的混合物稱為水溶液，如氯化鈉溶解在水中得到氯化鈉溶液，乙醇溶解在水中得到乙醇溶液．
②氯化鈉溶液能導電；乙醇溶液不能導電．
【猜想】鐵的銹蝕速率與下列因素有關：
①反應時的溫度；②氧氣的含量；③水溶液的導電性．
【實驗】每次取兩套如圖2所示的裝置，編號為I、II．向兩套裝置中分別裝入質量、大小相同的鐵釘和等體積的蒸餾水，進行如下三組對比實驗（實驗開始時，各瓶內氣體壓強保持一致）．

影響因素	實驗設計	實驗現(xiàn)象	實驗結論及解釋
①溫度	裝置I放入25℃恒溫環(huán)境中，裝置II放入40℃恒溫環(huán)境中．	兩套裝置中鐵釘均銹蝕，且U型管中液面均由b處上升至a處，則所需時間I＞II．	銹蝕的速率I＜II；鐵的銹蝕速率與反應時的溫度有關，溫度越高，鐵的銹蝕速率越快．
②氧氣含量	在相同溫度下，向I、II兩套裝置的集氣瓶中分別通入氧氣和空氣．	鐵釘均銹蝕，且U型管中液面由b處上升至a處所需時間I＜II．	鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關，氧氣的含量越多，鐵的銹蝕越快．
③水溶液的導電性	在相同溫度下，裝置I集氣瓶中加入10mL氯化鈉溶液；裝置II集氣瓶中加入10mL乙醇．	兩套裝置中鐵釘均銹蝕； 且U型管中液面均由b處上升至a處，則所需時間I＜II．	鐵的銹蝕速率與水溶液的導電性有關，在能導電的溶液中，銹蝕的速率加快．

（3）若將兩根鐵釘分別放入兩支試管中，在一支試管中加入稀硫酸，另一支試管中加入稀鹽酸，觀察到兩支試管內均有大量氣泡產生，鐵釘逐漸溶解，在酸溶液中被快速腐蝕．
【反思與提高】
根據該探究實驗以及你所學的知識，判斷下列說法正確的是AC（填序號）．
A．金屬的腐蝕是指金屬單質與其它物質發(fā)生化學反應的過程
B．金屬越活潑，就越容易被銹蝕
C．金屬腐蝕不一定要有氧氣參加．

Answer 1

分析 （1）①根據鐵生銹的條件分析；②根據水中能溶解少量的氧氣分析；
（2）①根據兩套裝置中現(xiàn)象分析，即且U型管中液面均由b處上升至a處，則所需時間I＞II；②根據氧氣的含量越多，鐵的銹蝕越快分析；③根據型管中液面均由b處上升至a處，則所需時間I＜II分析；
【反思與提高】A、金屬銹蝕就是金屬與其他物質發(fā)生化學反應；B、根據金屬鋁進行判斷；C、根據金屬的銹蝕與水溶液的導電性有關．

解答 解：（1）①B中的鐵釘與氧氣和水充分接觸，生銹了，說明鐵與氧氣和水同時接觸時容易生銹．故填：氧氣、水．
②因為蒸餾水中溶解有少量的氧氣，加熱煮沸的目的是把溶解在水中的氧氣排出．故填：把溶解在水中的氧氣排出．
（2）①根據兩套裝置中鐵釘均銹蝕所需時間I＞II，可得出結論：溫度越高，鐵的銹蝕速率越快
②由結論知，鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關，氧氣的含量越多，鐵的銹蝕越快．可設計實驗步驟為：在相同溫度下，向I、II兩套裝置的集氣瓶中分別通入氧氣和空氣，由此得到現(xiàn)象為：鐵釘均銹蝕，且U型管中液面由b處上升至a處所需時間I＜II．
③根據實驗現(xiàn)象：兩套裝置中鐵釘均銹蝕，且U型管中液面均由b處上升至a處，則所需時間I＜II．則得出的結論為：鐵的銹蝕速率與水溶液的導電性有關，在能導電的溶液中，銹蝕的速率加快．
（3）A、金屬銹蝕就是金屬與其他物質發(fā)生化學反應，故A正確；
B、金屬越活潑，不一定越容易被銹蝕，如鋁，生成一層致密的氧化鋁保護膜阻止了鋁進一步被氧化，故B錯誤；
C、由以上實驗三可知，金屬的銹蝕與水溶液的導電性有關，金屬腐蝕不一定要有氧氣參加，故C正確；
故答案為：
（1）①水和氧氣；②將溶解在水中的氧氣趕出；
（2）

影響因素	實驗設計	實驗現(xiàn)象	實驗結論及解釋
①溫度			溫度越高，鐵的銹蝕速率越快
②氧氣含量	在相同溫度下，向I、II兩套裝置的集氣瓶中分別通入氧氣和空氣．	鐵釘均銹蝕，且U型管中液面由b處上升至a處所需時間I＜II
③水溶液的導電性			鐵的銹蝕速率與水溶液的導電性有關，在能導電的溶液中，銹蝕的速率加快

【反思與提高】AC．

點評 本題主要考查學生對鐵生銹的條件這一知識點的掌握情況，尤其強調鐵同時直接和氧氣、水接觸這一點，但還要掌握金屬腐蝕不一定要有氧氣參加．