Question

12．蕪湖鐵畫經(jīng)過300多年的發(fā)展，已成為一朵藝苑奇葩，被列為首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)．
Ⅰ．現(xiàn)在鐵畫藝術(shù)大師們又賦予她新的生命力，給鐵畫穿上一層金黃色的外衣--鍍金．在鐵畫表面鍍金的主要作用是防止腐蝕．
Ⅱ．（1）為了探究鐵銹蝕的條件，進(jìn)行如圖1所示實驗．經(jīng)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)：鐵銹蝕是鐵與水和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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(jìn)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】①物質(zhì)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(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水溶液的導(dǎo)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(zhì)量、大小相同的鐵釘和等體積的蒸餾水，進(jìn)行如下三組對比實驗（實驗開始時，各瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)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，鐵的銹蝕速率越快
②氧氣含量	在相同溫度下，向Ⅰ、Ⅱ兩套裝置中分別通入氧氣和空氣	鐵釘均銹蝕，且U形管中液面由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(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(xué)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(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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 鐵與水和氧氣同時接觸時容易生銹，生銹的速率與溫度、氧氣的濃度和溶液能否導(dǎo)電有關(guān)；
金屬腐蝕包括吸氧腐蝕和析氫腐蝕等．

解答 解：Ⅰ．在鐵畫表面鍍金的主要作用是防止鐵制品被腐蝕．
故填：防止腐蝕．
Ⅱ．（1）①通過實驗發(fā)現(xiàn)：鐵銹蝕是鐵與水和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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．
故填：水和氧氣；將溶解在水中的氧氣趕出．
（2）實驗過程如下表所示：

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，鐵的銹蝕速率越快
②氧氣含量	在相同溫度下，向Ⅰ、Ⅱ兩套裝置中分別通入氧氣和空氣	鐵釘均銹蝕，且U形管中液面由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(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）【反思與提高】
A．金屬的腐蝕是指金屬單質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，該選項說法正確；
B．有些金屬很活潑，例如鋁在通常情況下能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，對里面的鋁起到保護(hù)作用，該選項說法不正確；
C．金屬腐蝕不一定要有氧氣參加，例如析氫腐蝕中沒有氧氣參加，該選項說法正確．
故填：AC．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．