专题08 铁锈蚀条件的探究【实验攻略】备战2026年中考化学教材重点实验清单一遍过

专题08 铁锈蚀条件的探究 内容概览 1、 实验梳理 2、 要点归纳 3、 经典例题 【实验改进】【创新应用】【情境应用】【跨学科实践】 实验目的 1．观察铁钉在不同条件下的生锈情况，探究生锈的原因及机制。 2．学会控制变量法设计实验方案。 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）。 实验用品 试管、橡皮塞；铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花、干燥剂氯化钙、氯化钠 实验步骤 试管中放入铁钉，加入少量干燥剂（无水氯化钙），再放一团干棉球，塞紧橡皮塞 试管中铁钉全部浸没在经煮沸迅速冷却的蒸馏水中，水面上加一层植物油 试管中加入少量蒸馏水，使铁钉一半浸没在水中 试管中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一半浸在盐水中 实验装置 ① ② ③ ④ 实验现象 不生锈 不生锈 易生锈 最易生锈 实验结论 （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 （4） 铁生锈的主要条件：铁与空气和水（或水蒸气）直接接触 实验注意事项 （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。 1．金属防锈方法： （1）原理：破坏钢铁锈蚀的条件，使铁制品隔绝氧气或水。 （2）减缓钢铁制品生锈的措施： ①“干”：保持铁制品表面清洁干燥。 ②“膜”：在钢铁表面覆盖保护膜，如涂油、喷漆或搪瓷等。 ③“镀”：在钢铁表面镀上一层其他金属，如镀铬、镀锌等。 ④“烤”：用化学方法使钢铁表面形成致密的氧化膜，如锯条上的烤蓝等。 ⑤“改”：改变内部结构，添加其他元素制成合金，如钢铁中加镍、铬制成不锈钢等。 2．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．实验梳理  铁是重要的金属材料，在生产生活中发挥着重要的作用。世界上每年都有将近总产量十分之一的钢铁锈蚀，造成了巨大的经济损失。同学们为了探究铁锈蚀的原因，分别进行如图所示的四个实验。 编号 ① ② ③ ④ 实验装置          【实验现象】 (1)实验①中 处的锈蚀最严重。 【实验分析】 (2)对比实验①和实验②能得到的实验结论是 。 (3)欲设计实验验证金属锈蚀与水有关，则需进行的实验是 （填序号）。 (4)设计对比实验①和④的目的是 。 【实验结论】 (5)对比上述实验①②③可得到的实验结论是 。 【实验反思】 (6)在进行上述实验前，必须将铁钉打磨光亮的原因是 。 (7)在进行实验时，实验所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是 ，迅速冷却的目的是 。 (8)为防止铁生锈造成金属资源的浪费，可采取的措施有 。 【实验改进】 2．化学学习小组开展项目式学习——铁生锈条件探究实验的改进 一、取三只试管，各放入一根洁净无锈的铁钉。然后按如图所示加入药品。静置一周，观察现象。 (1)将实验所用蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是 。 (2)前四天无现象，第五天才观察到A试管中在水面处铁钉表面出现红棕色的锈，而B、C试管中铁钉表面无变化，通过对比得出铁生锈必须同时 接触。实验也说明在常温下，在干燥的空气中，铁 （选填“容易”或“很难”）与氧气反应。 (3)为缩短实验观察时间，学习小组同学对装置进行改进（如图）。向甲装置中加入二氧化锰，向分液漏斗中加入10%的过氧化氢溶液，丙试管为湿润的铁丝球。 ①从安全角度考虑，乙装置中的干燥剂最好是 。 a氢氧化钠          b.氯化钙         c.氧化钙 ②打开各处活塞，5分钟后观察到铁丝球表面出现红棕色的锈，与A装置对比，说明铁生锈的快慢与 有关。 ③小明同学认为②的结论不严谨，理由是 。 二、镁在空气中燃烧。 点燃条件下，镁很容易与空气中的氧气反应生成氧化镁。镁在高温状态下还能与氮气、二氧化碳和水发生化学反应。 (4)镁燃烧引发的火灾扑灭方法是 。 (5)镁在氮气中燃烧生成氮化镁（Mg3N2）。若2.4g镁在干燥空气中完全燃烧生成物质量为ag（镁与CO2的反应忽略不计），则a的取值范围是 。 3．某化学兴趣小组对铁生锈的条件和影响因素进行以下探究。 【实验探究】如图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。为缩短出现明显现象的时间，小组同学对部分实验进行了改进，改进后的装置如图2所示。 【分析评价】 (1)图1实验中，对比 （填装置的字母序号）可知，铁生锈与氧气有关。 (2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 ，该实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。 (3)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处：（答一条即可） 。 (4)铁与水、氧气反应生成铁锈，铁锈主要成分的化学式是，铁生锈的化学方程式是 。 【继续探究】小组同学利用手持数据采集器，测定对比铁钉与无水和有水情况下，以及在不同溶液（浓度相等）中接触生锈时氧气浓度的变化，装置及数据如图所示。 (5)分析图3中曲线①②可以得出铁锈蚀是氧气和水共同作用的结果，理由是 。 (6)图3实验所用三种溶液中，铁钉接触到 （填化学式）溶液更容易生锈。 (7)根据图中曲线都是“先陡后缓”的现象，关于铁生锈快慢的问题，你能得出的结论是 。 【创新应用】 4．在探究“铁生锈的条件”实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计。 【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀硫酸、氧气等物质反应。 (1)铁和稀硫酸反应的化学方程式是 。 【实验探究】该小组取3段光亮无锈的铁丝，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。 (2)铁丝绕成螺旋状的原因是 。 (3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。 (4)通过对比实验 （填序号，下同），说明铁生锈的条件之一是铁要与水接触。通过对比实验 ，说明铁生锈的另一个必要条件是与氧气接触。 【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的水和氧气发生反应的结果。 【拓展应用】 (5)铁锈的主要成分是，下列措施中，能防止铁生锈的是_____（填字母）。 A．在铁表面涂油 B．在铁表面刷漆 C．镀耐磨和耐腐蚀的铬 D．制成耐腐蚀的合金如不锈钢 【情境应用】 5．目前，铁是使用最广泛的金属，同学们对生活中的铁制品展开了项目化学习的探究。 任务一：寻找生活中废旧铁制品的一些处理方法。 (1)方法1：丢弃。结合图，生锈的废旧铁制包装盒属于 （填写序号）。 (2)方法2：除锈翻新。除铁锈常用加入稀盐酸的方法，但是如果稀盐酸过量还会腐蚀金属铁，写出铁与稀盐酸反应的化学方程式 。 任务二：实验探究铁生锈的条件及影响因素 实验1：如图所示进行实验1，一段时间后观察到C中铁钉生锈，AB中铁钉无明显变化。 实验2：为进一步探究影响铁生锈速率的因素，小组同学设计如图所示实验2，利用传感器监测该过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。实验记录如表： 序号 其他试剂 初始时氧气浓度/% 200s时氧气浓度/% 水/滴 食盐质量/g 稀醋酸/滴 ① 0 0 0 20.8 20.8 ② 10 0 0 20.8 15.2 ③ 10 0 5 20.8 12.7 ④ 10 1.0 0 20.8 8.0 【解释与结论】 (3)由实验1能得出“与水接触是铁生锈的条件之一”的结论，依据的现象是 。 (4)由实验2得出“食盐能加速铁生锈”的结论，依据的实验是 （填序号）。 (5)实验2中，设计②③的目的是 。 任务三：了解防止铁生锈的方法 【实践积累】 (6)同学们通过实际观察、查阅资料，了解了自行车常用的防锈方法。请选择你知道的自行车某一构件（支架、链条、轮圈、车把等），说明其防锈方法： 。 (7)工业上对工件除锈，采用浓度3%-10%的盐酸水溶液。为了确定一瓶标签受损的盐酸浓度是否符合除锈剂要求，某同学利用实验探究，发现10克此盐酸和1.3克锌恰好完全反应，试计算盐酸浓度 （填“是”或“否”）符合除锈剂要求。（写出计算过程） 【跨学科实践】 6．请回答下列问题。 (1)【基础实验】 i.仪器a的名称是 。 ii.实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，收集装置可选用 （填字母序号），反应的化学方程式是 。 (2)【探究实验】 ⅰ.在图1所示实验中，观察到Y型试管左边的铁片无明显变化，右边铁片生锈，说明铁生锈需要与 接触。 ⅱ.图2所示实验中，用胶头滴管将一定量的水滴入装有硝酸铵的试管，一段时间后U型管中液面会出现的变化是 （选填“左高右低”、“左低右高”或“不变”）。 ⅲ.小峰同学利用如图3所示的装置体验趣味化学实验——“发射火箭”，挤压胶头滴管后，套在玻璃管上的塑料火箭向上冲出，完成发射。下列组合能产生类似现象的是 （填序号）。 A．碳酸钙和水   B氯化钠和水    C．碳酸钠和稀盐酸     D．镁和稀盐酸 (3)【跨学科实践】 兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。 ⅰ.自制净水器：如题图1，净水流程依标号顺序进行。吸附剂活性炭具有吸附性，因其具有 的结构；工业上制某消毒剂的化学方程式Cl2+2NaClO2=2ClO2+2X，X的化学式为 。 ⅱ.水质检测：TDS值是水质的一项重要指标，如图2。某水样经自制净水器净化后的TDS值如图3，则净化后的水质纯度为 。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 铁锈蚀条件的探究 内容概览 1、 实验梳理 2、 要点归纳 3、 经典例题 【实验改进】【创新应用】【情境应用】【跨学科实践】 实验目的 1．观察铁钉在不同条件下的生锈情况，探究生锈的原因及机制。 2．学会控制变量法设计实验方案。 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）。 实验用品 试管、橡皮塞；铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花、干燥剂氯化钙、氯化钠 实验步骤 试管中放入铁钉，加入少量干燥剂（无水氯化钙），再放一团干棉球，塞紧橡皮塞 试管中铁钉全部浸没在经煮沸迅速冷却的蒸馏水中，水面上加一层植物油 试管中加入少量蒸馏水，使铁钉一半浸没在水中 试管中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一半浸在盐水中 实验装置 ① ② ③ ④ 实验现象 不生锈 不生锈 易生锈 最易生锈 实验结论 （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 （4） 铁生锈的主要条件：铁与空气和水（或水蒸气）直接接触 实验注意事项 （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。 1．金属防锈方法： （1）原理：破坏钢铁锈蚀的条件，使铁制品隔绝氧气或水。 （2）减缓钢铁制品生锈的措施： ①“干”：保持铁制品表面清洁干燥。 ②“膜”：在钢铁表面覆盖保护膜，如涂油、喷漆或搪瓷等。 ③“镀”：在钢铁表面镀上一层其他金属，如镀铬、镀锌等。 ④“烤”：用化学方法使钢铁表面形成致密的氧化膜，如锯条上的烤蓝等。 ⑤“改”：改变内部结构，添加其他元素制成合金，如钢铁中加镍、铬制成不锈钢等。 2．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．实验梳理  铁是重要的金属材料，在生产生活中发挥着重要的作用。世界上每年都有将近总产量十分之一的钢铁锈蚀，造成了巨大的经济损失。同学们为了探究铁锈蚀的原因，分别进行如图所示的四个实验。 编号 ① ② ③ ④ 实验装置          【实验现象】 (1)实验①中 处的锈蚀最严重。 【实验分析】 (2)对比实验①和实验②能得到的实验结论是 。 (3)欲设计实验验证金属锈蚀与水有关，则需进行的实验是 （填序号）。 (4)设计对比实验①和④的目的是 。 【实验结论】 (5)对比上述实验①②③可得到的实验结论是 。 【实验反思】 (6)在进行上述实验前，必须将铁钉打磨光亮的原因是 。 (7)在进行实验时，实验所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是 ，迅速冷却的目的是 。 (8)为防止铁生锈造成金属资源的浪费，可采取的措施有 。 【答案】(1)乙 (2)铁钉生锈需要有氧气参与 (3)①③/③① (4)验证食盐水能加速铁钉生锈 (5)铁钉生锈需要与氧气（或空气）和水同时接触 (6)除去铁钉表面的氧化物和污物 (7) 除去溶解在水中的氧气 防止空气中的氧气再次溶解在水中 (8)在铁制品表面刷漆或涂油等 【详解】（1）铁生锈是铁与氧气、水分共同存在时发生化学反应的过程；铁钉中的乙处与水和空气同时接触，最易生锈 （2）实验①铁与氧气（或空气）、水同时接触，铁生锈；实验②中植物油的作用是隔绝氧气，铁在只和水接触的条件下不能生锈；对比实验①和实验②能得到的实验结论是铁钉生锈需要有氧气参与； （3）实验③中铁钉只和氧气（空气）接触，实验①中铁钉和氧气（或空气）以及水同时接触，一段时间后，实验③中铁钉没有锈蚀，而实验①中铁钉锈蚀，通过实验①③对比说明铁钉锈蚀的条件之一是铁与水接触。故填：实验①和实验③； （4）实验①铁与氧气（或空气）、水同时接触；实验④中铁与水、氧气（或空气）和食盐接触，铁钉表面出现红色锈迹，且速度较实验①快；设计对比实验①和④的目的是验证食盐水能加速铁钉生锈； （5）实验①铁与氧气（空气）、水同时接触，铁生锈；实验②中植物油的作用是隔绝氧气或空气），铁在只和水接触的条件下不能生锈；实验③中铁钉只和空气接触，不生锈；对比上述实验①②③可得到的实验结论是铁钉生锈需要与氧气（或空气）和水同时接触； （6）在进行上述实验前，必须将铁钉打磨光亮的原因是除去铁钉表面的氧化物和污物，以防止干扰实验结果； （7）在进行实验时，实验所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去溶解在水中的氧气，迅速冷却的目的是防止空气中的氧气再次溶解在水中，影响实验结果； （8）根据实验结论铁钉生锈需要与氧气（或空气）和水同时接触；为防止铁生锈造成金属资源的浪费，可采取的措施有在铁制品表面刷漆或涂油等，隔绝铁与氧气（空气）接触。 【实验改进】 2．化学学习小组开展项目式学习——铁生锈条件探究实验的改进 一、取三只试管，各放入一根洁净无锈的铁钉。然后按如图所示加入药品。静置一周，观察现象。 (1)将实验所用蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是 。 (2)前四天无现象，第五天才观察到A试管中在水面处铁钉表面出现红棕色的锈，而B、C试管中铁钉表面无变化，通过对比得出铁生锈必须同时 接触。实验也说明在常温下，在干燥的空气中，铁 （选填“容易”或“很难”）与氧气反应。 (3)为缩短实验观察时间，学习小组同学对装置进行改进（如图）。向甲装置中加入二氧化锰，向分液漏斗中加入10%的过氧化氢溶液，丙试管为湿润的铁丝球。 ①从安全角度考虑，乙装置中的干燥剂最好是 。 a氢氧化钠          b.氯化钙         c.氧化钙 ②打开各处活塞，5分钟后观察到铁丝球表面出现红棕色的锈，与A装置对比，说明铁生锈的快慢与 有关。 ③小明同学认为②的结论不严谨，理由是 。 二、镁在空气中燃烧。 点燃条件下，镁很容易与空气中的氧气反应生成氧化镁。镁在高温状态下还能与氮气、二氧化碳和水发生化学反应。 (4)镁燃烧引发的火灾扑灭方法是 。 (5)镁在氮气中燃烧生成氮化镁（Mg3N2）。若2.4g镁在干燥空气中完全燃烧生成物质量为ag（镁与CO2的反应忽略不计），则a的取值范围是 。 【答案】(1)除去水中溶解的氧气 (2) 氧气和水 很难 (3) b 氧气的浓度 没有控制铁的表面积等变量相同 (4)用沙子覆盖 (5)3.3<a<4.0 【详解】（1）将实验所用蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是为了除去水中溶解的氧气； （2）前四天无现象，第五天才观察到A试管中在水面处铁钉表面出现红棕色的锈，而B、C试管中铁钉表面无变化，通过对比得出铁生锈必须同时与氧气和水接触；实验也说明在常温下，在干燥的空气中，铁很难与氧气反应； （3）氢氧化钠与氯化钙做干燥剂吸收水分会放热，且氢氧化钠具有腐蚀性，从安全角度考虑，乙装置中的干燥剂最好是氯化钙，故选：b； （4）点燃条件下，镁很容易与空气中的氧气反应生成氧化镁，镁在高温状态下还能与氮气、二氧化碳和水发生化学反应，镁燃烧引发的火灾不能用氮气、二氧化碳、水灭火，可以用沙子覆盖； （5）设2.40g镁和氧气反应生成氧化镁质量为 设2.40g镁和氮气反应生成氮化镁质量为 由以上计算可知，2.40g镁条在氧气和氮气的混合气中完全燃烧时，所得固体质量3.3g＜a＜4.0g。 3．某化学兴趣小组对铁生锈的条件和影响因素进行以下探究。 【实验探究】如图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。为缩短出现明显现象的时间，小组同学对部分实验进行了改进，改进后的装置如图2所示。 【分析评价】 (1)图1实验中，对比 （填装置的字母序号）可知，铁生锈与氧气有关。 (2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 ，该实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。 (3)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处：（答一条即可） 。 (4)铁与水、氧气反应生成铁锈，铁锈主要成分的化学式是，铁生锈的化学方程式是 。 【继续探究】小组同学利用手持数据采集器，测定对比铁钉与无水和有水情况下，以及在不同溶液（浓度相等）中接触生锈时氧气浓度的变化，装置及数据如图所示。 (5)分析图3中曲线①②可以得出铁锈蚀是氧气和水共同作用的结果，理由是 。 (6)图3实验所用三种溶液中，铁钉接触到 （填化学式）溶液更容易生锈。 (7)根据图中曲线都是“先陡后缓”的现象，关于铁生锈快慢的问题，你能得出的结论是 。 【答案】(1)AB (2) U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈 氧气浓度较大 (3)未能探究铁生锈是否与氧气有关 (4) (5)曲线②耗氧量大于①的耗氧量 (6) (7)氧气浓度越低，铁生锈越慢 【详解】（1）图1实验中，对比A（与氧气接触，生锈）B（与氧气隔绝，不能生锈）可知，铁生锈与氧气有关； （2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为左边铁丝生锈，右边铁丝没有生锈； 图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是能够提供充足的氧气； （3）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。该实验设计的不足之处是不能探究铁生锈是否与氧气有关； （4）铁与水、氧气反应生成，反应的化学方程式为：； （5）根据图可知，氧气的体积分数越低，耗氧量越高，在有水的条件下的耗氧量高于无水条件下，所以可以得出铁锈蚀是氧气和水共同作用的结果； （6）铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，由图可知铁钉在氯化铵溶液中生锈消耗的氧气最多，说明锈蚀的更严重，氯化铵的化学式为NH4Cl； （7）根据三条曲线都是“先陡后缓”的现象，说明随着反应的进行，装置内氧气的浓度越来越低，铁生锈的速率逐渐减慢。 【创新应用】 4．在探究“铁生锈的条件”实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计。 【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀硫酸、氧气等物质反应。 (1)铁和稀硫酸反应的化学方程式是 。 【实验探究】该小组取3段光亮无锈的铁丝，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。 (2)铁丝绕成螺旋状的原因是 。 (3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。 (4)通过对比实验 （填序号，下同），说明铁生锈的条件之一是铁要与水接触。通过对比实验 ，说明铁生锈的另一个必要条件是与氧气接触。 【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的水和氧气发生反应的结果。 【拓展应用】 (5)铁锈的主要成分是，下列措施中，能防止铁生锈的是_____（填字母）。 A．在铁表面涂油 B．在铁表面刷漆 C．镀耐磨和耐腐蚀的铬 D．制成耐腐蚀的合金如不锈钢 【答案】(1) (2)增大接触面积 (3)试管内液面上升 (4) ①③ ②③ (5)ABCD 【详解】（1）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；故答案为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑； （2）铁丝绕成螺旋状的原因是增大铁丝与氧气和水的接触面积。故答案为：增大铁丝与氧气和水的接触面积； （3）铁生锈消耗氧气，装置内的气体体积减少，压强减小，则试管中的液面会上升，故可根据铁丝表面的铁锈和试管内液面上升高度两种现象来判断铁丝反应进行的情况；故答案为：试管内液面上升高度； （4）实验①中铁丝只与氧气接触，铁丝不生锈，实验③中铁丝与氧气和水接触，铁丝生锈，则通过对比实验①③，说明铁生锈的条件之一是铁要与水接触；实验②中铁丝只与水接触不生锈，实验③中铁丝与氧气和水接触，铁丝生锈，则通过对比实验②③，说明铁生锈的另一个条件与氧气接触。故答案为：①③；②③； （5）A、在钢铁表面涂油，可以隔绝空气和水，可以防止钢铁生锈； B、在钢铁表面刷漆，可以隔绝空气和水，可以防止钢铁生锈； C、镀耐磨和耐腐蚀的铬，能隔绝氧气和水，能有效防止金属锈蚀，可以防止钢铁生锈； D、合金的抗腐蚀能力比组成它的纯金属强，制成耐腐蚀的合金，能有效防止钢铁锈蚀； 故选：ABCD。 【情境应用】 5．目前，铁是使用最广泛的金属，同学们对生活中的铁制品展开了项目化学习的探究。 任务一：寻找生活中废旧铁制品的一些处理方法。 (1)方法1：丢弃。结合图，生锈的废旧铁制包装盒属于 （填写序号）。 (2)方法2：除锈翻新。除铁锈常用加入稀盐酸的方法，但是如果稀盐酸过量还会腐蚀金属铁，写出铁与稀盐酸反应的化学方程式 。 任务二：实验探究铁生锈的条件及影响因素 实验1：如图所示进行实验1，一段时间后观察到C中铁钉生锈，AB中铁钉无明显变化。 实验2：为进一步探究影响铁生锈速率的因素，小组同学设计如图所示实验2，利用传感器监测该过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。实验记录如表： 序号 其他试剂 初始时氧气浓度/% 200s时氧气浓度/% 水/滴 食盐质量/g 稀醋酸/滴 ① 0 0 0 20.8 20.8 ② 10 0 0 20.8 15.2 ③ 10 0 5 20.8 12.7 ④ 10 1.0 0 20.8 8.0 【解释与结论】 (3)由实验1能得出“与水接触是铁生锈的条件之一”的结论，依据的现象是 。 (4)由实验2得出“食盐能加速铁生锈”的结论，依据的实验是 （填序号）。 (5)实验2中，设计②③的目的是 。 任务三：了解防止铁生锈的方法 【实践积累】 (6)同学们通过实际观察、查阅资料，了解了自行车常用的防锈方法。请选择你知道的自行车某一构件（支架、链条、轮圈、车把等），说明其防锈方法： 。 (7)工业上对工件除锈，采用浓度3%-10%的盐酸水溶液。为了确定一瓶标签受损的盐酸浓度是否符合除锈剂要求，某同学利用实验探究，发现10克此盐酸和1.3克锌恰好完全反应，试计算盐酸浓度 （填“是”或“否”）符合除锈剂要求。（写出计算过程） 【答案】(1)a (2) (3)A 中铁钉不生锈，C 中铁钉生锈 (4)②④ (5)探究稀醋酸对铁生锈速率的影响 (6)支架刷漆（合理即可） (7)解：设此盐酸的浓度为x x=14.6%＞10%，不符合除锈剂要求 故填：否。 【详解】（1）生锈的废旧铁制包装盒属于金属材料，金属材料可回收再利用，所以属于可回收垃圾，故选a。 （2）铁与稀盐酸发生置换反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为。 （3）A 中铁钉只与氧气接触，不与水接触，铁钉不生锈；C 中铁钉既与氧气接触又与水接触，铁钉生锈，通过对比这两个实验现象，能得出 “与水接触是铁生锈的条件之一” 的结论。 （4）实验②和④中，除了食盐的质量不同（即一个有食盐，一个没有食盐），其他条件（水的滴数等）都相同。对比这两组实验，有食盐的④在相同时间内氧气浓度下降更多，说明铁生锈更快，所以依据②④可得出 “食盐能加速铁生锈” 的结论。 （5）实验②③中，水的滴数相同，都没有食盐，唯一变量是③中加入了稀醋酸，所以设计②③的目的是探究稀醋酸对铁生锈速率的影响。 （6）刷漆、涂油、镀铬、喷漆等方法都能在金属表面形成一层保护膜，隔绝氧气和水，从而达到防锈的目的。支架可刷漆；链条可涂油；轮圈可镀铬；车把可喷漆（任选其一作答即可）。 （7）锌与盐酸发生反应，根据锌的质量计算，见答案。 【跨学科实践】 6．请回答下列问题。 (1)【基础实验】 i.仪器a的名称是 。 ii.实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，收集装置可选用 （填字母序号），反应的化学方程式是 。 (2)【探究实验】 ⅰ.在图1所示实验中，观察到Y型试管左边的铁片无明显变化，右边铁片生锈，说明铁生锈需要与 接触。 ⅱ.图2所示实验中，用胶头滴管将一定量的水滴入装有硝酸铵的试管，一段时间后U型管中液面会出现的变化是 （选填“左高右低”、“左低右高”或“不变”）。 ⅲ.小峰同学利用如图3所示的装置体验趣味化学实验——“发射火箭”，挤压胶头滴管后，套在玻璃管上的塑料火箭向上冲出，完成发射。下列组合能产生类似现象的是 （填序号）。 A．碳酸钙和水   B氯化钠和水    C．碳酸钠和稀盐酸     D．镁和稀盐酸 (3)【跨学科实践】 兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。 ⅰ.自制净水器：如题图1，净水流程依标号顺序进行。吸附剂活性炭具有吸附性，因其具有 的结构；工业上制某消毒剂的化学方程式Cl2+2NaClO2=2ClO2+2X，X的化学式为 。 ⅱ.水质检测：TDS值是水质的一项重要指标，如图2。某水样经自制净水器净化后的TDS值如图3，则净化后的水质纯度为 。 【答案】(1) 锥形瓶 D (2) 水 左高右低 CD (3) 疏松多孔 NaCl 一般 【详解】（1）i、由图可知，仪器a的名称是锥形瓶，故填：锥形瓶； ii、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为，二氧化碳的密度大于空气的密度，能溶于水且能与水反应，故采用向上排空气法进行收集，故填：D；； （2）i、在图1所示实验中，观察到Y型试管左边的铁片无明显变化，右边铁片生锈，说明铁生锈需要与水接触，故填：水； ii、硝酸铵溶于水吸热，使周围温度降低，导致装置内压强减小，从而使得U型管中液面出现左高右低的现象，故填：左高右低； ⅲ、A、碳酸钙不溶于水，且不与水反应，不能达到实验目的，故A不符合题意； B、氯化钠溶于水，溶液温度没有明显变化，不能达到实验目的，故B不符合题意； C、碳酸钠与盐酸反应能生成二氧化碳，导致装置内的压强增大，从而导致玻璃管上的塑料火箭向上冲出，故C符合题意； D、镁和稀盐酸反应能生成氢气，导致装置内的压强增大，从而导致玻璃管上的塑料火箭向上冲出，故D符合题意。 故选CD； （3）i、活性炭具有疏松多孔的结构，从而具有吸附性，可以吸附色素和异味；根据质量守恒定律，反应前后原子的个数、种类均不变，反应前有4个Cl、2个Na、4个O，反应后含有2个Cl、4个O，相差2个Na、2个Cl，故X中含有1个Na和1个Cl，故X的化学式为NaCl，故填：疏松多孔；NaCl； ii、由图3可知，某水样经自制净水器净化后的TDS值为156PPM，则净化后的水质纯度为一般，故填：一般。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$