内容正文:
第5章 金属的冶炼与利用
第3节 金属防护和废金属回收
1. 钢铁的锈蚀及其防护
(1) 铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟 氧气 、 水 等物质作用,发生一系列复杂的 化学反应 ,转化为铁的 化合物 的过程(属于缓慢氧化)。稀硫酸、 醋酸溶液 和 氯化钠溶液 (合理答案均可)等物质存在时会加速铁的锈蚀。铁锈成分复杂,主要是 氧化铁(或Fe2O3) 。铁锈是一种 疏松多孔 的物质,能让空气中的 氧气和水分 穿过它的空隙,不断向 内层 渗透,持续跟 铁 反应,直至铁被 完全锈蚀 。
(2) 防止钢铁锈蚀的原理:使钢铁与 氧气(或空气) 或 水 隔绝或与 氧气和水 隔绝。
氧气
水
化学反应
化合物
醋酸溶液
氯化钠溶液 (合理答案均可)
氧化铁(或Fe2O3)
疏松多孔
氧气和水分
内层
铁
完全锈蚀
氧气(或空气)
水
氧
气和水
(3) 防止钢铁锈蚀通常采用如下方法:
① 保持钢铁表面 清洁、干燥 ,如 菜刀洗净、擦干后放在干燥处(合理答案均可) 。② 在钢铁表面覆盖 保护层 ,如 在车船的表面喷涂油漆(合理答案均可) 。此外,还可在 钢铁表面 镀上一层能起保护作用的其他金属,如 在钢铁表面镀锡、镀锌和镀铬(合理答案均可) 。③ 改变内部结构,如在炼钢过程中加入一定量的铬和镍等,制成 不锈钢 。④ 电化学保护。⑤ 改善钢铁腐蚀的环境等。
清洁、干燥
菜刀洗净、擦干后放在干燥处(合理答案均
可)
保护层
在车船的表面喷涂油漆(合理答案均
可)
钢铁表面
在钢
铁表面镀锡、镀锌和镀铬(合理答案均可)
不锈钢
2. 废金属的回收利用
(1) 废金属主要指冶金工业、金属加工业形成的 金属碎屑 和 碎块 ,以及日常生活中锈蚀和 报废 的金属器具等。
(2) 废金属不但造成 资源浪费 ,还会产生 镉、汞 等有毒金属对 环境 的污染。如果将废钢铁回炉冶炼成钢,跟用铁矿石冶炼钢相比,既可以 节约大量的煤和铁矿石 ,又能 减少污染空气的悬浮颗粒物 。
金属碎屑
碎块
报废
资源浪费
镉、汞
环境
节约大量
的煤和铁矿石
减少污染空气的悬浮颗粒物
1. 下列关于铁的说法,正确的是( B )
A. 用水可除去铁锈 B. 铁在潮湿的空气中容易生锈
C. 铁生锈是剧烈的氧化反应 D. 铁部分锈蚀后没有回收价值
B
2. 如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述正确的是( B )
B
① 一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
② 一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③ 一段时间后,软塑料瓶会膨胀,因为铁生锈要放热
④ 一段时间后,软塑料瓶会变瘪,因为铁生锈与空气有关
第2题
A. ①② B. ②④ C. ②③ D. ③④
3. 下列四支试管中,铁钉锈蚀最快的是(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)( D )
D
4. (2022·沈阳)为了防止钢铁制品锈蚀,下列做法不正确的是( A )
A. 用洗涤剂除去铁制品表面的油膜 B. 在车船的表面喷涂油漆
C. 在铁制品表面镀上一层其他金属 D. 将使用后的菜刀用布擦干
5. (2022·长沙)下列能保护金属资源的是( C )
A. 废旧金属不需要回收利用 B. 矿物资源无限,可以任意开采
C. 寻找金属的代用品 D. 将铁钉放置于潮湿的空气中
A
C
6. (2021·苏州)利用铁粉、木炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验(装置如图所示,装置气密性良好)。实验进行1min后温度计的示数上升,8min后打开止水夹,水倒吸进入锥形瓶,实验数据如表所示。下列说法不合理的是( C )
实验前的体积 实验后的体积
锥形瓶内空气(含导管内空气) 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0mL 100.0mL 51.5mL
C
A. 铁的锈蚀是放热反应
B. 使用NaCl溶液的目的是加快铁的锈蚀
C. 此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D. 计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
(1) 四天后, a (填字母)试管中铁钉有明显锈迹。
(2) 由此实验可以得出铁生锈的条件是 与氧气和水充分接触 。
a
与氧气和水充分接触
8. (2022·内江)如图所示,某兴趣小组用三枚洁净的无锈铁钉探究铁生锈的条件。
7. 请用所学的知识回答:为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢? 沙漠地区的空气干燥,水蒸气的含量很低,所以沙漠地区的铁制品锈蚀较慢 。
沙漠地区的空气干
燥,水蒸气的含量很低,所以沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
9. (2021·深圳)据图判断下列说法错误的是 ( )
A. 铁钉(如图甲