内容正文:
第三节 金属材料的锈蚀与防护
知识点1 导致钢铁锈蚀的因素
1.钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的_____、_______等物质发生
化学反应的结果。
2.铁锈是_____物,红褐色,主要成分是_____________。铁锈
_________,会把空气和水分保留在钢铁制品的表面,进一步加
速钢铁的锈蚀。因此,当钢铁制品表面生锈时,应_________并
做防锈处理。
氧气
水蒸气
混合
氧化铁(Fe2O3)
疏松多孔
及时除锈
【注意】 (1)铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触,两个因素缺一不可。
(2)铁生锈在生活中的应用
①铁生锈是缓慢氧化的过程,反应过程中会放出热量,生活中人们利用这一性质制作暖宝宝等;
②铁生锈时消耗氧气和水,人们常用铁粉作“双吸剂”保鲜食品。
知识点2 减缓钢铁锈蚀的方法
1.思路:破坏金属锈蚀的_____。
2.方法
(1)保持铁制品表面_________。
(2)在金属表面涂覆保护层。
(3)镀上一层_________的金属(如锌、铝、铬、镍等)或用“烤
蓝”等方法形成致密保护层。
(4)改变其_____和_____,如制成_______合金。
条件
清洁干燥
不易锈蚀
组成
结构
不锈钢
知识点3 废旧金属的回收利用
废旧金属回收利用的意义
保护_____,节约___________,节省_____,减少_____。
环境
能源和资源
成本
污染
【多识一点】 保护金属资源的有效途径
(1)防止金属锈蚀。
(2)回收废旧金属。
(3)寻找金属代用品。
(4)合理有效地开采矿物。
考点1 铁生锈的因素
典例1 [2024·山东二模]如图是探究铁钉锈蚀条件的3个实验,一段时间后观察现象。下列说法错误的是( )
A.比较①中甲、乙、丙三处,生锈最明显的地方是乙
B.对比②③说明铁生锈需要水和空气
C.②中植物油的作用是隔绝空气,③中氯化钙的作用是作干燥剂
D.④比①锈蚀严重,说明在其他条件相同时,食盐溶液能加快铁钉的锈蚀
思路导析 根据铁生锈的条件分析解答。
变式 [2024·厦门二模]某同学为探究铁锈蚀速率的影响因素进行如下实验。每组加入铁和木炭总质量为24 g,食盐水体积7.5 mL。“示数差3 cm”指U形管左侧液面上升3 cm。下列说法错误的是( )
A.铁、炭质量比、食盐水的浓度都会影响铁锈蚀的速率
B.三组都选择左侧液面上升3 cm,是为了控制相同的耗氧量
C.U形管左侧液面上升是因为铁锈蚀放出热量
D.带止水夹的竖直导管可以防止液体进入集气瓶影响实验结果
考点2 减缓钢铁锈蚀的方法保护金属资源
典例2 [2024·佛山模拟预测]铁画是铁片和铁丝锻打焊接成图画的一种工艺品,至今已有三百多年的历史,下列关于铁画的生锈与防护的描述中不正确的是( )
A.表面涂漆防止生锈
B.铁画应悬挂在干燥的环境中
C.铁画生锈后表面会出现黑色固体
D.经常清扫表面的灰尘可以防止生锈
思路导析 铁生锈的条件是与氧气和水接触,防锈的原理是隔绝氧气或水。
变式 [2024·商丘一模]下列防锈措施不合理的是( )
A.菜刀洗净晾干
B.自行车水洗后立即涂防锈油
C.铁防盗门喷油漆
D.门把手镀保护金属
1.[2024·连云港期中]为测定空气中氧气的含量,在量筒中先装入一定量的水,再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶子内除铁粉外的有效容积为345 mL,铁粉可与氧气反应)旋紧瓶盖放入其中,观察瓶子不再变瘪。记录反应前后数据如图,下列关于该实验说法错误的是( )
A.实验是利用铁生锈原理,消耗氧气,瓶内压强减小
B.该测定中铁与氧气的反应符合质量守恒定律
C.实验测得氧气体积分数为20.87%
D.铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大
2.[2024·咸阳二模]如图为有关铁的化学性质的两个实验。下列说法正确的是( )
A.甲、乙实验中的水作用相同
B.甲、乙实验说明铁在不同条件下可与氧气反应
C.乙实验中ac对比说明铁的锈蚀与氧气有关
D.乙实验b中铁钉锈蚀最严重
3.[2024·南充阶段练习]在探究“铁生锈的条件”实验中,某小组同学利用如图装置(装置气密性良好)进行创新实验。实验时,先向铁粉中滴入水,观察一段时间后,发现无明显现象;然后滴入NaCl溶液,几分钟后观察到注射器活塞向左移动。下列相关说法错误的是( )
A.活塞向左移动是因为铁生锈消耗氧气
B.若铁粉过量,注射器活塞最终停在约4 mL处
C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D.对比现象可知加入氯化钠溶液能加快铁的锈蚀
4.[2024·唐山阶段练习]下列金属制品与其防锈的方法不合理的一组是( )
A.机器上齿轮——表面涂油
B.汽车车身——表面镀上一层其他金属
C.公园栅栏——表面刷漆
D.不锈钢医疗器械——改变金属的组成和结构
5.[2024·常德期中]防止金属生锈是保护金属资源的一种非常重要的方法。对于防止铁制品生锈,下列说法错误的是( )
A.在铁制品表面刷漆、涂油可以有效防止铁制品生锈
B.经常用食盐水清洗铁制品表面会加速铁制品的锈蚀
C.用适量稀盐酸可以除掉铁制品表面的铁锈
D.铁生锈之后为保护铁制品,铁锈不用立即除去
解析:A.实验是利用铁在潮湿的环境下与空气中氧气反应,生成氧化铁固体,消耗氧气,瓶内压强减小,故实验说法正确,不符合题意;B.铁与氧气的反应有新物质生成,属于化学反应,一切化学反应都遵循质量守恒定律,故实验说法正确,不符合题意;C.实验测得氧气体积分数为:eq \f(850 mL-778 mL,345 mL)×100%=20.87%,故实验说法正确,不符合题意;D.空气中氧气约占空气总体积的21%,实验中铁粉过量,是为了保证将空气中氧气耗尽,并非铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大,故实验说法错误,符合题意,故选D。
$