内容正文:
实验9 铁锈蚀条件的探究
一、单选题
1.下列说法不正确的是
A.CO和CO2性质不同的主要原因是分子结构不同
B.金刚石、石墨和C60充分燃烧都能生成CO2
C.铝耐腐蚀是因为表面形成致密的氧化膜
D.铁制品在干燥的空气中容易生锈
2.下列防锈措施合理的是( )
A.经常用水冲洗自行车链条 B.在铁质栏杆上刷油漆
C.用“钢丝球”打磨铝锅表面 D.用过的菜刀及时用盐水清洗
3.证据推理是化学学科核心素养的重要内容,下列推理正确的是
A.铁生锈需要氧气,所以金属的生锈都需要氧气
B.金刚石和石墨都是由碳元素组成的,所以金刚石和石墨性质都相同
C.化学变化一定伴随着能量的改变,所以有能量改变的变化一定是化学变化
D.面粉和蔗糖灼烧后都得到黑色物质,因此它们是同种物质
二、科学探究题
4.金属的性质和应用是化学研究的重要课题。
(知识回顾)
(1)铁丝在潮湿的空气中会慢慢锈蚀,是铁和 ______(填化学式)等物质作用的过 程。
(实验探究)(以下实验均在室温和 1 标准大气压的环境中进行)
(2)制作暖宝宝要用到铁粉、活性炭、氯化钠等物质。
实验 1:称取 2.0g 铁粉和 2.5g 活性炭,搅拌均匀,用滤纸包好.再滴入约 1mL 溶质质量分数为 5%的氯化钠溶液,迅速用温度传感器测量.实验进行到 450s 时搓揉一次滤纸包,使表面结块的混合物松散,实验过程中测得混合物温度随时间变化的曲线如图所示。
①该过程中化学能转为 ______能。
②图中 450s 后混合物温度继续升高的原因是______ 。
(3)无焰食品加热器(内装有镁粉、铁粉和氯化钠等化学品)常用于野外加热食物,使用时,向化学品中加入一定量的水,能迅速反应升温使水沸腾,对食物进行加热。
实验 2:向加有 100mL 水的隔热容器中分别加入下列各组物质,连续搅拌,每 50s记录一次温度,温度变化曲线如图所示。
组别
物质
Ⅰ
2.4g 的整根镁条、2.8g 铁粉、5.85g NaCl 粉末
Ⅱ
2.4g 镁条剪成 100 份、2.8g 铁粉、5.85g NaCl 粉末
Ⅲ
2.4g 镁粉、2.8g 铁粉、5.85g NaCl 粉末
①这个实验的目的是 ______。
②无焰食品加热器的成分不用于制作暖宝宝的理由是 ______。
③在实验2的基础上,若要证明温度升高的主要原因是镁参与了反应,设计的方案是 ______。
(4)化学兴趣小组按如图所示装置进行实验,瓶中的氧气可以几乎耗尽,测得实验数据如表所示:
测量项目
实验前烧杯中水的
体积
实验后烧杯中剩余
水的体积
集气瓶(扣除内容物)
和导管的容积
体积/mL
90.0
63.6
131.0
①根据表中数据,计算实验测得的空气中氧气的体积分数是______(计算结果 精确到0.1%)。
②铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀,生成铜绿(铜绿的主要成分为Cu2OH2 CO3 ),若将如图 装置中的铁粉换成足量的铜粉进行实验, 能否比较准确地测定空气中氧气的含量,你的判断和理由是 ______。
5.金属的锈蚀是重要研究课题。
(知识回顾)探究不同条件下铁钉的锈蚀
按上图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一天后观察到B、C中铁钉表面无明显变化,A中铁钉在蒸馏水和空气交界处出现轻微锈蚀,D中铁钉在食盐水和空气交界处出现较多锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁钉锈蚀的条件是 。
(2)由A、D中的现象可以得出的结论是 。
(实验探究)小亮同学想继续探究温度对铁钉锈蚀快慢的影响,进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按下图安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表,由此可得的结论是 。
温度/℃
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
有同学认为小亮的实验未能真实反映50℃以后铁钉锈蚀的快慢,理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因:____。
(拓展延伸)长期露置在空气中的铜表面会产生绿色物质,于是他们一起探究金属铜锈蚀的原因。经查阅资料,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],由此推测空气中 ________肯定参加了反应,但不能确定空气中的氧气是否参与反应,为证明铜生锈是否需要氧气,设计下图实验,你认为其