Question

20．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(jīng)過一周觀察，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)：鐵銹蝕是與鐵水和氧氣發(fā)生化學反應(yīng)的過程．
②A中加入的蒸餾水要事先煮沸，其目的是除去水中的氧氣．
（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(guān)？
【查閱資料】氯化鈉溶液能導(dǎo)電；乙醇溶液不能導(dǎo)電
【猜想】鐵的銹蝕速率與下列因素有關(guān)：
①反應(yīng)時的溫度；②氧氣的含量；③水溶液不能導(dǎo)電．
【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(zhì)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(nèi)氣體壓強保持一致）．

影響因素	實驗設(shè)計	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)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形管中液面均由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(yīng)時的溫度有關(guān)溫度越高，鐵的銹蝕速度越快
②氧氣含量	在相同溫度下，裝置Ⅰ集氣瓶中加入氧氣加入10mL乙醇	兩套裝置中鐵釘均銹蝕，且U形管中液面均由b處上升至a處，則所需時間Ⅰ＞Ⅱ	鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關(guān)，氧氣的含量越多，鐵的銹蝕越快
③水溶液的導(dǎo)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形管中液面均由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(dǎo)電性有關(guān)，在能導(dǎo)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(nèi)均有大量氣泡產(chǎn)生，鐵釘逐漸溶解，在酸溶液中被快速腐蝕，
【反思與提高】根據(jù)該探究實驗以及你所學的知識，判斷下列說法正確的是（填序號）A．
A、金屬的腐蝕是指金屬單質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的過程
B、金屬活動性比氫強的金屬才能被腐蝕
C、金屬腐蝕不一定要有氧氣參加．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已有的知識進行分析解答，鐵在與水和氧氣并存時易生銹，防銹就是破壞鐵生銹的條件，據(jù)此解答．
（2）①根據(jù)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(jù)型管中液面均由b處上升至a處，則所需時間I＜II分析；
（3）根據(jù)鐵銹的因素解答．

解答 解：（1）①鐵生銹是鐵與氧氣和水共同存在時發(fā)生的反應(yīng)，故填：水和氧氣；
②蒸餾水要事先煮沸，是為了除去溶解在水中的氧氣，故填：除去水中的氧氣；
（2）①根據(jù)兩套裝置中鐵釘均銹蝕所需時間I＞II，可得出結(jié)論：溫度越高，鐵的銹蝕速率越快；
②要向證明與氧氣有關(guān)，可以將一個裝置放入空氣，看另一個裝置通入的是氧氣；根據(jù)兩套裝置中鐵釘均銹蝕所需時間I＞II，說明氧氣濃度越大，鐵銹蝕的越快；
③根據(jù)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(jié)論為：鐵的銹蝕速率與水溶液的導(dǎo)電性有關(guān)，在能導(dǎo)電的溶液中，銹蝕的速率加快．
（3）A、金屬的腐蝕是指金屬單質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的過程，正確；
B、金屬活動性比氫強的金屬才能被腐蝕，錯誤；
C、金屬腐蝕不一定要有氧氣參加，錯誤；
答案：
（1）①水和氧氣；②除去水中的氧氣；
（2）

影響因素	實驗設(shè)計	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)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形管中液面均由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(yīng)時的溫度有關(guān) 溫度越高，鐵的銹蝕速度越快
②氧氣含量	在相同溫度下，裝置Ⅰ集氣瓶中加入氧氣加入10mL乙醇	兩套裝置中鐵釘均銹蝕，且U形管中液面均由b處上升至a處，則所需時間Ⅰ＞Ⅱ	鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關(guān)，氧氣的含量越多，鐵的銹蝕越快
③水溶液的導(dǎo)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形管中液面均由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(dǎo)電性有關(guān)，在能導(dǎo)電的溶液中，銹蝕的速率加快

（3）A．

點評 本題考查的是金屬銹蝕的條件和防銹的措施，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．