6.4　金属的腐蚀-2024-2025学年九年级化学科粤版下册

6.4　金属的腐蚀 一、探究铁制品锈蚀的原因 1.铁锈蚀的原因 铁在空气中容易氧化,据此推断,铁的生锈必然跟　 　有关;在潮湿的环境或在海水浸泡下,铁锈蚀的现象更加严重,由此推测:铁的生锈还可能与　 　、　 　有关。 2.铁锈蚀的条件 铁在　 　和　 　等物质存在的条件下,发生复杂的化学反应,生成铁锈。  氧气 水分 盐分 氧气 水 二、金属保护 1.保护金属资源的途径 (1)从资源的采掘与开发方面:有计划、合理地开采资源;积极进行金属代用品的开发研究;加强废旧金属的回收和再利用等。 (2)从保护金属材料和制品方面:　 　。  2.防止铁生锈的措施 常见的防锈措施有以下几种: (1)保持铁制品表面的　 　。  防止锈蚀 洁净和干燥 (2)建立保护层 ①在铁制品表面　 　、　 　、搪瓷等。  ②在铁制品表面镀上一层　 　。  ③用化学方法使铁制品表面生成一层致密而稳定的氧化膜以防止铁制品生锈,如烤蓝。 (3)改变金属内部结构:制成合金,如不锈钢等。 涂油 喷漆 耐腐蚀的金属 许多金属都易生“锈”,但“锈”的结构不同,成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”,铜锈即铜绿,其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的产物。 铝制品在空气中表面会形成一层致密的氧化膜,这层氧化膜能防止里面的金属继续被腐蚀。但铁生锈不但不会阻止钢铁制品与空气和水接触,还会把空气和水保留在铁制品表面,加速腐蚀,所以,钢铁生锈后,应及时除掉铁锈并进行防锈处理。 【例1】(2024黄江模拟)某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究,设计的实验如图所示,一周后观察,下列说法错误的是( ) A.①和②中的铁钉无明显变化,③中的铁钉明显生锈 B.②中加入的蒸馏水要事先煮沸,目的是除去水中溶解的氧气 C.③中铁钉的甲、乙、丙三处,甲处锈蚀最严重 D.探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水(或水蒸气)直接接触 探究铁制品锈蚀的原因 解析:①中铁钉由于缺水而不易生锈;②中的蒸馏水事先煮沸后迅速冷却,水中溶解的氧气被除去,铁钉与空气隔绝,也不易生锈;③中铁钉既可与水接触,又可与空气接触,比①和②中铁钉更易生锈,其中乙处因同时与空气、水接触,所以最易生锈。 答案:C 如图是有关化学实验的装置及操作。 ① ② ③ ④ 根据实验探究铁钉锈蚀的条件。一段时间后,对比①②③证明铁钉生锈的主要条件是 　 　直接接触;对比　 　(填序号)证明食盐能加快铁钉的锈蚀。  铁与空气、水 ③④ 金属保护 【例2】金属资源是不可再生的资源,保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是( ) A.大力开采矿物以保障金属材料的供应 B.提高废旧金属的回收利用率 C.在铁制品上刷漆、涂油等防止铁锈蚀 D.用特种塑料代替金属制造机器零部件 解析:金属矿物要有计划、合理地开采才能保护金属资源,A错误;提高废旧金属的回收利用率可节约金属资源,减少冶炼时的能源消耗及环境污染,B正确;在铁制品表面涂油、刷漆可隔绝铁与空气、水的接触,从而防止铁制品生锈,C正确;用特种塑料代替金属制造机器零部件可节约金属资源,D正确。 答案:A 1.(2024三水质检)金属锈蚀的快慢与外界条件密切相关。下列条件下,铁钉的锈蚀速率最快的是( ) A B C D B 2.下列措施中,不能防止铁制品锈蚀的是( ) A.喷涂油漆 B.打磨光亮放置在空气中 C.镀铬 D.制成不锈钢 3.下列做法不能有效保护金属资源的是( ) A.防止金属锈蚀 B.寻找金属的代用品 C.回收利用废旧金属 D.肆意开采金属矿物 B D 4.如图所示,某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。 a b c (1)四天后,　 　(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　 　。  a 铁与氧气、水充分接触 1.铁锈的主要成分是( ) A.单质铁 B.铁和氧气的混合物 C.氧化铁 D.四氧化三铁 2.铁钉在钉入木制品时,有经验的木匠师傅习惯用水将铁钉湿润,你认为这样做的主要目的是( ) A.使铁钉更容易钉入木制品 B.使钉入的铁钉更易生锈,防止脱落 C.防止铁钉生锈而腐蚀 D.增大铁钉钉入时的摩擦力 C B 3.(2024滨州)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是( ) A.经常用食盐水清洗铁制品 B.保持铁制品表面清洁干燥 C.在铁制品表面涂油漆 D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属 4.探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。如图所示对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是( ) A.甲和乙:水 B.乙和丙:空气 C.甲和丙:空气 D.甲和丁:水 A D 5.(2023无锡)用如图所示装置探究铜生锈的条件,一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是( ) 查阅资料:NaOH溶液能吸收CO2气体,NaOH固体能吸收水分和CO2气体。 A.金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程 B.在潮湿的空气中,铝比铁耐锈蚀 C.在有氧气和水的条件下,铜比铁易生锈 D.铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关 C 6.(2024湖南)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。 (1)探锈 现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验: ①A中玻璃仪器的名称是　 　。  ②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与　 　接触的结论。  试管 氧气和水 (2)除锈 取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是　 　(用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。  (3)防锈 防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有　 . 　(写一种即可)。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。  在铁制品表面涂油(或刷 漆等) 7.(2023潍坊)某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素,进行如下实验(点燃操作已略去)。下列说法错误的是( ) A.对比①③可知:水是铁丝生锈的条件之一 B.对比①②可知:氧气是铁丝生锈的条件之一 C.对比②③可知:氧气是铁丝燃烧的条件之一 D.对比③④可知:铁丝形状能影响铁丝的燃烧 B 8.(2024南海模拟)如图所示,将足量的铁粉用水均匀地粘在试管内壁上,将试管倒立在装有水的烧杯中,实验过程中,观察到试管内液面缓慢上升。下列分析错误的是( ) A.水能进入试管的最大体积约为试管容积的五分之一 B.该铁粉在试管内发生了氧化反应 C.该实验可以验证空气的组成不是单一的 D.如果把铁粉改为木炭粉,两者的现象完全相同 D 9.走近千年文物,人们发现青铜器在含有Cl-的环境中易生成CuCl,随着环境条件的变化而发生锈蚀,锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是( ) A.铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素 B.青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高 C.CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl D.在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护 C 10.(2023安徽)某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。 [知识回顾] 铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。 (1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是　 　。  (2)铁锈的颜色是　 　。  [实验探究] 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究,一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。 红褐色(或棕褐色或红棕色或红色) (3)B中将蒸馏水煮沸的目的是　 　。  (4)A、B、D对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是　 　;C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原因是　 . 　。  [拓展探究] (5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化,该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化,直至反应完全。 ①测量过程中要保持恒温,理由是　 　。  除去水中溶解的氧气,防止干扰实验 氧气和水(或O2和H2O) C中的铁钉与氧气和水更充分接触(或C中的铁钉接触的氧气量比D中 的多) 防止温度变化影响气体压强的测定 ②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。 答案： Fe+2HClFeCl2+H2↑ Fe+2HClFeCl2+H2↑ $$