中考化学复习冲刺必刷题科学探究之《探究金属锈蚀的条件》专题word版有答案Word格式.docx
《中考化学复习冲刺必刷题科学探究之《探究金属锈蚀的条件》专题word版有答案Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考化学复习冲刺必刷题科学探究之《探究金属锈蚀的条件》专题word版有答案Word格式.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
铁粉比铁丝与氧气的接触面积更大，反应速率会加快；
氯化钠能加快铁粉的锈蚀速率；
③；
④；
（4）铁生锈的实质是铁与氧气、水蒸气发生了化学反应。
进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，根据表中记录数据可计算出空气中氧气的体积分数为：
25.0mL
125.0mL
×
100%＝20%；
O2、H2O；
20%；
【反思与拓展】化学式可以看出，铜绿的生成是铜与水及空气中的氧气、二氧化碳发生反应的过程；
铜粉锈蚀需要二氧化碳，而空气中二氧化碳的含量是0.03%，铜和水、氧气、二氧化碳反应时，由于二氧化碳含量低，铜不能把装置中的氧气耗尽，所以不能用铜粉代替铁粉测定空气中氧气的含量；
氧气、二氧化碳；
不能。
2、安琪同学为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
步骤1：
利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；
待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器收集20mLO2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤2：
一段时间后，观察U形管内的铁丝其现象如表所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
生锈
③潮湿的纯铁丝
（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是把带火星的木条放在b导管口，如果带火星的木条复燃，说明U形管内已充满氧气。
（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；
注射器中氧气减少。
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是水分和金属的内部结构。
（4）雨后郊外的路比较泥泞，如果你的交通工具是自行车，你回来进行清洗后，采取的防锈措施是AC
（填字母）
A．立即晾晒干
B．涂油漆
C．链条传动部件涂上油
铁丝在潮湿的空气中会发生锈蚀，故填：
生锈；
（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是：
在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气；
故答案为：
（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要
O2，在此实验中能支持此条件的证据是：
潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；
注射器中氧气减少；
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是：
水分和金属的内部结构，因为“潮湿的纯铁丝”和“潮湿的普通铁丝”的变量是“有无碳和其他杂质”；
水分；
金属的内部结构；
（4）清洗后的自行车先使水分蒸发干燥后，再涂上油能防止生锈，因为生锈的条件是与水和氧气接触，涂上油防止与氧气和水接触。
AC。
3、暖贴的发热材料主要由铁粉、活性炭、食盐、水等物质构成。
【提出问题】发热材料中各主要物质起到了什么作用？
【猜想与假设】Ⅰ铁粉生锈，发生氧化反应，放出热量
Ⅱ活性炭能加快铁粉氧化的速率
Ⅲ食盐能加快铁粉氧化的速率
【进行实验】
实验编号
实验药品及用量
反应时间/min
温度上升值/℃
铁粉/g
活性炭g
食盐/g
水/g
对照组
1
0.2
0.1
5
10
58
实验组1
实验组2
2.7
实验组3
4.5
实验组4
20
【解释与结论】
（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水蒸气共同作用共同作用；
（2）分析对照组和实验组2（填“实验组编号”）的数据，可说明活性炭能加快铁粉氧化的速率；
（3）由上述实验组4可知，铁制品在海边比在内陆锈蚀得要更快（填“更快”或“更慢”）；
（4）小明同学认为没有必要进行实验组Ⅰ，你是否同意小明的观点，并说明理由我不同意他的观点，因为没有比较就无法证明什么物质能加快铁粉氧化的速率；
（5）请设计实验验证使用过后的暖贴中是否还含有单质铁：
向使用过后的暖贴中，滴加适量的盐酸，观察是否有气泡冒出。
（简述方案的操作和现象结论）。
（1）铁生锈的条件是：
铁与氧气和水蒸气共同作用；
氧气和水蒸气共同作用；
（2）分析实验组2与对照组的数据，可说明活性炭能加快铁粉氧化的速率；
实验组2；
（3）分析实验组4与对照组的数据，可说明：
食盐能加快铁粉氧化的速率；
铁制品在海边比在内陆锈蚀得要更快，故答案为：
更快；
（4）某同学认为没有必要进行实验组1，我不同意他的观点，因为没有比较就无法证明什么物质能加快铁粉氧化的速率；
我不同意他的观点，因为没有比较就无法证明什么物质能加快铁粉氧化的速率；
（5）使用过后的暖贴中是否还含有单质铁，加盐酸即可，观察是否有气泡冒出；
4、世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%～40%，某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行了如下探究。
【探究一：
铁丝燃烧】如图1所示，取三根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根盘成螺旋状。
在每根铁丝一端系上一根粗铜丝，另一端系一根火柴杆。
点燃火柴杆，待快燃尽时，分别插入盛有氧气的集气瓶中。
观察到：
Ⅰ和Ⅱ中的铁丝都剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比I中更剧烈，Ⅲ中铁丝没有燃烧。
（1）集气瓶中装少量水的作用防止炽热的生成物溅落下来炸裂集气瓶。
（2）Ⅱ中铁丝燃烧比I中更剧烈的原因是图Ⅱ中铁丝与氧气的接触面积增大。
（3）Ⅲ中铁丝没有燃烧是因为铁丝的温度没有达到着火点。
【探究二：
铁粉腐蚀的条件】如图2所示，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内的水沿着导管慢慢进入广口瓶（容积为146mL）。
当温度恢复到室温，量筒内水面高度不变时读数（此时广口瓶内氧气含量几乎为零），记录量筒内的起始和最终读数以及所需时间如下表：
序号
样品
量简起始读数/mL
量简最后读数/mL
所需时间/min
①
1.0g铁粉、0.2g碳粉和10滴水
100
72
约120
②
10g铁粉、0.2碳粉、10滴水和少量氯化钠
约70
③
（4）金属锈蚀是金属与氧气和水发生了反应。
（5）实验①和②说明NaCl可以加快（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的过程
（6）实验开始后，广口瓶温度升高，说明铁锈蚀是放热（填“吸热”或“放热”）的过程。
（7）实验①和实验③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，实验③表格的空白处样品的组成是1.0g铁粉和10滴水。
（8）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算出空气中氧气的体积分数是19.2%（精确到小数点后一位），试分析实验结果出现误差的原因是装置气密性不好（或铁粉量不足等其他合理答案均可）（写出一条即可）。
铁丝燃烧】
（1）为防止燃烧产生的熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶内要预先装少量水或铺一层细沙；
防止炽热的生成物溅落下来炸裂集气瓶；
（2）实验II中铁丝绕成螺旋状，与氧气接触面积增大，反应更充分，因此铁丝燃烧更剧烈；
图Ⅱ中铁丝与氧气的接触面积增大；
（3）实验III中火柴在铁丝上方，用其火焰内焰对铁丝加热，内焰温度低，没有对铁丝充分预热，因此不能达到铁丝的着火点，铁丝不能燃烧；
铁丝的温度没有达到着火点；
铁粉腐蚀的条件】
（4）金属锈蚀是金属与氧气、水发生了反应；
氧气和水；
（5）因为广口瓶中铁生锈所以广口瓶中气体压强减小所以量筒中的水会进入广口瓶，加入NaCl后所需时间缩短，可以加快反应速率；
加快；
（6）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，所以说明铁的锈蚀过程是：
放热过程；
放热；
（7）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响并比较①方案中实验设计，控制铁和水的用量相同不加碳进行即可；
1.0g铁粉和10滴水；
（8）因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量是：
．若装置的气密性不好，或铁粉量不足均会导致测定结果偏小；
19.2；
装置气密性不好（或铁粉量不足等其他合理答案均可）。
5、某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。
某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
I．探究铜锈的组成
【查阅资料】①铜锈受热易分解
②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色
【进行实验】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示装置实验（部分夹持装置已略去）。
观察到B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。
（1）C中反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。
（2）依据以上现象分析，铜锈中一定含有的元素：
Cu和C、H、O。
II．探究铜生锈的条件
【提出猜想】根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。
设计了如下图所示的5个实验并持续观察。
编号
④
⑤
实验
无明显现象
铜丝表面
有绿色物质
（3）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水。
（4）得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是①和③（填编号）。
（5）对比实验②和③，得出的结论是铜生锈与O2有关。
（6）为验证猜想，请在图中将实验⑤补充完整。
（7）由上述实验可推知，铜生锈的条件是铜与H2O、O2、CO2同时接触。
【反思与应用】
（8）结合上述实验，你对保存铜制品的建议是保持铜制品表面干燥。
I．【解释与结论】
（1）C中澄清的石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳气体，反应的化学方程式是：
CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。
（2）通过B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊，说明了加热铜锈有水和二氧化碳生成，由质量守恒定律可知铜锈中一定含有的元素：
Cu和C、H、O。
II．【解释与结论】
（3）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水。
（4）得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是①和③。
（5）对比实验②和③，得出的结论是铜生锈与O2有关。
（6）为验证猜想，应探究铜生锈是否与水有关，应进行没有水的实验探究，所以在图中将实验⑤补充完整为：
。
（7）由上述实验可推知，铜生锈的条件是铜与H2O、O2、CO2同时接触。
（8）结合上述实验可知，保存铜制品的建议是保持铜制品表面干燥。
故答为：
（1）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（2）C、H、O；
（3）除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；
（4）①和③；
（5）铜生锈与O2有关；
（6）
；
（7）铜与H2O、O2、CO2同时接触。
（8）保持铜制品表面干燥。
6、在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气（填名称）发生反应的结果。
【实验思考】
（1）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的
（2）该实验创新之处在于：
可根据铁丝表面的铁锈和试管内空气体积减小（或试管内液面上升）两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
（3）用完的菜刀要擦干存放，理由是除去水，防止生锈。
（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应。
（5）化学兴趣小组在实验室中用图所示装置模拟炼铁。
回答下列问题①实验过程中，在盛有Fe2O3的硬质玻璃管中能观察到的现象是：
红棕色固体变成黑色。
涉及的原理用化学方程式表示为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
装置中澄清石灰水的作用是检验生成物中的二氧化碳；
写出该反应化学方程式CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。
③实验尾气可采用点燃处理或将尾气收集起来的方式处理。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水蒸气发生反应的结果；
氧气、水蒸气；
（1）当铁丝足量，时间足够长，铁锈蚀会消耗掉试管内的氧气，由于氧气约占空气体积的五分之一，所以进入试管内的水的体积约占试管体积的
可根据铁丝表面的铁锈和试管内空气体积减小（或试管内液面上升），两种现象来判断铁丝反应进行的情况；
试管内空气体积减小（或试管内液面上升）；
（3）擦干存放，菜刀与水蒸气不接触，可以防止菜刀生锈。
除去水，防止生锈；
（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是铝易生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应。
铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应；
（5）①在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，观察到红棕色固体变成黑色；
二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以装置中澄清石灰水的作用是：
检验生成物中的二氧化碳；
红棕色固体变成黑色；
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2；
CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
②尾气中含有有毒的一氧化碳，不能直接排放到空气，否则会造成空气污染，需要点燃处理或将尾气收集起来；
点燃处理或将尾气收集起来。
7、某兴趣小组的同学为探究金属的活动性、以及铜锈蚀的条件进行了以下系列实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）实验一：
小明按下图1所示以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铝、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是利用的酸不同。
铝与稀盐酸刚接触时无现象，一段时间后剧烈，铝与稀盐酸刚接触时无现象其原因可能是铝表面的氧化铝先和稀盐酸反应生成氯化铝和水。
（2）实验二：
为探究铁、铜、银三种金属活动性的顺序，小红提出按上图2进行两步实验，即可证明三种金属活动性顺序。
你认为其方案可行吗？
可行（填“可行”或“不可行”）。
a．试管①中现象是铁片表面析出红色固体。
b．试管②中发生反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag。
（3）实验三：
小芳、小亮两位同学发现铜质眼镜架上出现了一些绿色的锈渍。
经查阅资料得知，铜锈的化学成分是碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3．他们依照钢铁生锈的探究方法设计如下实验（图3所示）。
请回答：
a．推测一段时间后会出现铜锈的是①试管内的铜片。
（填“①”、“②”或“③”）
b．小芳同学认为要弄清导致铜锈蚀的因素，还应该补充实验，如上图4所示的实验，其目的是探究铜生锈是否和二氧化碳有关。
（1）有同学认为不够合理，理由是利用的酸不同；
铝与稀盐酸刚接触时无现象其原因可能是铝表面的氧化铝先和稀盐酸反应生成氯化铝和水。
利用的酸不同；
铝表面的氧化铝先和稀盐酸反应生成氯化铝和水。
（2）按上图2进行两步实验，即可证明三种金属活动性顺序，这是因为铁片表面析出红色固体，是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁比铜活泼，铜片表面析出银白色固体，是因为铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明铜比银活泼；
a．试管①中现象是铁片表面析出红色固体；
b．试管②中发生反应的化学方程式为：
Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag。
可行；
铁片表面析出红色固体；
（3）a．推测一段时间后会出现铜锈的是①试管内的铜片，这是因为碱式碳酸铜中含有铜元素、氢元素、氧元素和铜元素，①中铜和氢元素、氧元素、铜元素接触，②中铜和氢元素、氧元素接触，③中铜和氧元素、铜元素接触。
①。
b．上图4所示的实验，氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳，其目的是探究铜生锈是否和二氧化碳有关。
探究铜生锈是否和二氧化碳有关。
8、有关金属的性质。
I．把一定质量的锌粉投入到硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液A中，充分搅拌，过滤。
回答下列问题。
（1）若向滤渣C中加入适量稀硫酸，有气体生成。
滤渣C中一定有Cu、Fe，滤液B中除水外，一定有ZnSO4。
（2）若向溶液A中加入过量的锌粉，写出向滤渣C中加入足量硫酸，发生的反应的化学方程式为H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑、H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑。
II．为了验证金属活动性强弱和验证质量守恒定律，同学们设计了如图所示的实验。
（1）利用实验一和实验二，既能验证铜、锌金属活动性强弱，同时能验证质量守恒定律，则溶液A可以是ce（填序号）。
a．稀硫酸
b．硝酸银溶液
c．氯化亚铁溶液
d．硫酸锌溶液
e．硫酸铜溶液
（2）利用以上试剂设计反应，验证铜和银的金属活动性，化学反应方程式为Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag，现象为铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色。
III．某同学为了探究铁钉生锈条件，设计了如下实验。
实验现象
铁钉无明显变化
铁钉生锈
（1）通过实验①、②对比得出的结论是铁钉生锈的条件之一是铁钉与水接触。
（2）实验④中，一段时间后，观察到U型管左侧液面上升（填“上升”、“不变”或“下降”），原因是铁钉生锈，消耗氧气，装置内压强小于外界大气压，所以U型管左侧液面上升。
I．
（1）把一定质量的锌粉投入到硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液A中，充分搅拌，过滤；
（1）若向滤渣C中加入适量稀硫酸，有气体生成，说明一定有铁，那么一定有铜；
滤渣C中一定有铁、铜生成；
滤液B中除水外，一定有硫酸锌；
Cu、Fe，ZnSO4；
（2）若向溶液A中加入过量的锌粉，那么铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气，锌和硫酸生成硫酸锌和氢气；
H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑、H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑；
II．
（1）利用实验一和实验二，既能验证铜、锌金属活动性强弱，同时能验证质量守恒定律，不能有气体生成，则溶液A可以是：
氯化亚铁溶液、硫酸铜溶液；
c；
e；
（2）利用以上试剂设计反应，验证铜和银的金属活动性，要用到硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，配平即可；
现象为：
铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；
Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag；
III．
（1）通过实验①、②对比得出的结论是：
铁钉生锈的条件之一是铁钉与水接触；
（2）实验④中，一段时间后，观察到U型管左侧液面上升，原因是：
铁钉生锈，消耗氧气，装置内压强小于外界大气压，所以U型管左侧液面上升；
上升；
9、科学的核心是研究，科学课程通过科学探究的方式，让我们亲历科学活动，体现科学的发现过程和方法。
（Ⅰ）已知：
二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液也不与NaHCO3反应；
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑．某学生欲用浓盐酸与大理石反应制取干燥纯净的二氧化碳气体，实验室提供了下列装置和药品。
请回答相关问题：
（1）仪器①的名称是长颈漏斗。
（2）实验室制取二氧化碳气体的反应原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（用化学方程式表示）。
（3）装置A、B都可作发生装置，其中可控制反应进行的是A（填装置序号）。
（4）两个净化装置相连接时，其仪器接口顺序应为d接a（填接口序号）。
（5）若用装置E收集二氧化碳气体，则气体应从e（填接口序号）进入。
（Ⅱ）下面是初三某班学生探究铁生锈实验不断完善优化的过程。
（1）优化实验时将Ⅰ中自来水换为蒸馏水目的是排除水中溶有的氧气、消毒剂等物质的干扰。
（2）优化实验时增加Ⅳ是为证明铁生锈与空气中的O2（填化学式）有关。
（3）实验Ⅴ在软塑料瓶中完成的，一周后可观察到铁钉生锈，塑料瓶变瘪，同时铁钉靠近水边附近部分锈蚀得厉害。
由此可知：
铁生锈实际是铁与O2、H2O（填化学式）共同作用的结果。
（4）实验Ⅵ还可用来完成测定空气中氧气的含量（填实验名称）。
（I）
（1）长颈漏斗方便加液体药品，故答案为：
长颈漏斗；
（2））碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，配平即可；
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）装置A、B都可作发生装置，其中可控制反应进行的是A；
A；
（4）两个净化装置相连接时，其仪器接口顺序应为da，因为除杂和干燥都是长进短出；
d；
a；
（5
升级会员 