专题03探究铁的锈蚀条件—2022-2023学年九年级化学下册教材实验大盘点（人教版）

`````` 2022-2023学年九年级化学下册同步教材实验大盘点 专题03 探究铁的锈蚀条件 1. 实验原理 铁与空气中的氧气、水等物质发生化学反应，生成铁锈（主要成分Fe2O3）。 2.铁生锈实验 条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉全部在蒸馏水中 铁钉与空气和 蒸馏水同时接触 铁钉与空气和氯 化钠溶液同时接触 图示 ① ② ③ ④ 生锈 程度 不生锈 不生锈 易生锈 最易生锈 结论 （1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是水 （2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是空气（或氧气） 由此可知，铁生锈的条件是铁与水和空气（或氧气）同时接触 （3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会加快铁的锈蚀。此外，铁的锈蚀还与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等有关 【温馨提示】（1）植物油的作用是隔绝空气（或氧气）； （2）实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。 （3）实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水，从而排除氧气的干扰。 （4）防止铁制品锈蚀的原理是隔绝氧气或隔绝水。 3.铁在密闭容器里生锈引起气压变化 在密闭容器里，铁生锈消耗氧气，冷却到室温后，引起密闭容器内气压减小。 根据此原理可用来测定空气中氧气的含量。 图 1　 　图 2 如图所示，一段时间后，现象是：图1中试管内液面上升，图2中U形管中液面左高右低。 2.铁生锈原理的应用： ( 铁丝球 )（1）双吸剂——铁粉可用于食品保存，其原理是：铁生锈时能除去水分 和氧气，可防食品受潮和氧化变质。 （2）右图的实验中，一段时间后将看到的现象是：铁丝球生锈了，水进入 ( 水 )试管中约占空气体积的1/5；原因是：铁与水和氧气反应生锈时把氧 气反应掉了，使试管内气体减少，压强小于外界大气压，水进入试管 内补充氧气的体积。 3．金属防锈方法： （1）防止铁生锈的原理是：隔绝氧气和水； （2）常用的防锈方法有：保持洁净和干燥、涂油、刷油漆（或喷漆）、镀铬、在表面形成致密氧化膜、制成耐腐蚀合金。 （3）结合生活常识判断出下列物质常用的防锈方法：菜刀、农机具：保持洁净和干燥；手术刀、炊具：制成耐腐蚀合金；铁柜、栏杆：刷油漆；机器零件等：涂油；汽车、轮船、飞机：喷漆；门把手、水龙头：镀铬；锯条上的烤蓝：形成致密氧化膜。暖气片表面刷的银粉实际上是铝粉。 4．保护金属资源的方法： （1）保护现有金属资源的方法主要有：防止金属生锈、合理开采现有金属资源、废旧金属回收再利用、寻找金属代用品。 （2）铅、镉、汞、铜等重金属及重金属盐往往是有毒的。如有毒的硫酸铜可少量用于游泳池杀菌但不能用于自来水杀菌；使用含铅汽油、不合理使用含镉的化肥农药、乱扔含汞电池等会污染水和土壤；所以回收废旧金属的意义是防止污染环境又节约金属资源。 1.下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是 A. ①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 B. ①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水 C. ③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂 D. 四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 【答案】A 【解析】A、铁与氧气、水接触充分时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，说法错误，符合题意； B、 ①铁与空气和水接触铁锈蚀，②中铁只与水接触，铁不锈蚀，①②对比说明铁生锈需要空气；①铁与空气和水接触铁锈蚀，③铁只与空气接触，铁不锈蚀，①③对比说明铁生锈需要水，说法正确，不符合题意； C、 ③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，说法正确，不符合题意； 2.为探究铁生锈的影响因素，某兴趣小组做了如下实验： （实验方案）将3枚洁净铁钉同时置于如图所示环境下的试管中，观察铁钉锈蚀情况。 （实验现象）一周后，___________（填序号）中铁钉明显生锈。 （获得结论） （1）对照实验Ⅰ、Ⅱ，可知铁锈蚀的条件之一为___________。 （2）对照实验Ⅱ、Ⅲ，可知铁锈蚀的条件之一为___________。 结论：铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果。 （拓展探究）小明联想起海边的铁器很容易生锈、从而猜测氯化钠（食盐的主要成分）能加快铁的锈蚀。请帮他设计一个实验方案验证猜测。简单操作：___________，当观察到___________，即可证明小明的猜想正确。 （反思交流）放学后小明告诉妈妈关于防止厨房菜刀生锈的做法： （1）___________；（2）___________（合理即可）。 【答案】Ⅱ 水 氧气 在两支试管中放入等量的蒸馏水和食盐水，分别再放入铁钉 食盐水中的铁钉先