实验11 探究铁钉锈蚀的条件-【中考得高分】2025年中考化学实验与探究

硫酸铜溶液，观察到无明显现象，证明金属活动性铜一 银，打开止水夹K,硫酸铜溶液流入乙中和铁片反应生 成铜和硫酸亚铁，现象为金属表面有红色固体生成，溶 液由蓝色变成浅绿色。(6)金属元素在自然界中分布 很广，除极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）以单质 形式存在外，其余大多数以化合物形式存在。 7.(1)A(2)不能ACD(3)A12O3+6HC1 2A1C13十3H2O(4)H2锌和浓硫酸反应，硫酸被消 耗且有水生成，随着反应的进行浓硫酸浓度逐渐减小， 变为稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成氢气(5)①Cu ②Zn(NO3)2Fe(NO3)2③8：27解析：(1)在常 温下，铝在空气中能与氧气反应，表面生成一层致密而 结实的氧化铝薄膜，防止内部的铝继续与氧气反应。 (2)图甲中铁与酸反应放出的热量比锌与酸反应放出 的热量多，但是铁的金属活动性比锌弱，因此不能根据 金属与酸反应的放热情况来判断不同金属的活动性强 弱；Zn能和FeCl2溶液反应，Cu不能和FeCl2溶液反 应，说明金属活动性Zn>Fe>Cu,A符合题意；Fe、Cu 都不能和ZnCl2溶液反应，说明金属活动性Zn>Fe且 Zn>Cu,但无法比较Fe、Cu的金属活动性强弱，B不符 合题意；Cu不能和稀盐酸反应，Zn、Fe都能和稀盐酸 反应，且Z和稀盐酸反应更剧烈，说明金属活动性 Zn>Fe>Cu,C符合题意；Fe能和CuCl2溶液反应，不 能和ZnCl2溶液反应，说明金属活动性Zn>Fe>Cu, D符合题意。(3)未经打磨的铝片表面有一层致密的 氧化铝薄膜，氧化铝会先和稀盐酸反应生成氯化铝和 水。(4)氢气具有可燃性，点燃不纯净的氢气会听见尖 锐的爆鸣声；锌和浓硫酸反应，硫酸被消耗且有水生 成，随着反应的进行浓硫酸浓度逐渐减小，变为稀硫 酸，锌和稀硫酸反应生成氢气。(5)向硝酸铜、硝酸银 和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，根据金属活动性 Zn>Fe>Cu>Ag,先发生反应Zn+2AgNO3 Zn(NO3)2十2Ag,即图丙中的ab段，待AgNO,完全反 应后，继续发生反应Zn十Cu(NO,)2一Zn(NO3)2十 Cu,即图丙中的bc段，待Cu(NO3)2完全反应后，最后 发生反应Zn十Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe,即图丙 中的cd段。①bc段反应析出的金属是Cu。②c点对 应的溶液中AgNO3、Cu(NO3)2已经完全反应，含有的 溶质是反应生成的Zn(NO,)2和还没有开始反应的 Fe(NO3)2。③设ab段和bc段析出固体的质量均为 x,则 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag 65 216 mi x 65m1 216x x216m, 65 Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO:)2+Cu 65 64 m2 x 65 m2 64x 64m2 x= 65 即216m164m2得到%=。64=8：27。 即 65 m2216 实验11探究铁钉锈蚀的条件 复习实验内容 【实验过程】1.铁丝网表面出现红色物质，导管中形成一 段红色的液柱2.不生锈不生锈生锈生锈，且锈 蚀明显生锈，且锈蚀明显 【实验结论】1.红棕色混合物Fe2O3·xH2O疏松 多孔氧气和水2.氧气水铁的化合物缓慢 放热 【实验分析】1.除去空气中的水蒸气生石灰无水氯 化钙2.除去水中溶解的氧气防止空气中的氧气再次 溶于水3.水氧气酸溶液、盐溶液等物质存在时会 加速铁的锈蚀。 强化实验练习 1.B解析：铁生锈的主要条件是铁与氧气和水直接接 触。甲中水面上用植物油封住，因此只有露出液面的 部分铁钉生锈，且甲与外界空气通过导管连通，氧气体 积分数几乎不变，乙中铁钉整体都与氧气和水接触，全 部生锈，消耗较多氧气，氧气体积分数明显减小，所以 甲、乙中气体含氧气的体积分数不相等，A正确；乙中 铁钉锈蚀最严重的部分是与水面接触处，因为此处铁 钉与氧气和水接触最充分，B错误；甲中铁钉在植物油 内的部分与氧气和水都没有接触，因此没有锈蚀，C正 确；乙中铁钉生锈消耗了氧气，压强减小，在大气压的 作用下，丙中导管内上升一段水柱，D正确。 2.C解析：金属锈蚀的过程，实际上是金属与空气中的 氧气、水蒸气等发生化学反应的过程，在该过程中金属 从单质变成化合物，A正确：铝与氧气反应生成的致密 而结实的氧化铝薄膜，能覆盖在铝的表面，从而保护里 层的铝不继续与氧气反应，而铁与氧气、水等反应生成 的铁锈疏松多孔，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水反 应，因此在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀，B正确；实验 中铜丝与氧气和水接触，一个月后未生锈，说明在有氧 气和水的条件下，铜不易生锈，C错误；氢氧化钠溶液 能吸收空气中的二氧化碳，铜丝与氧气和水接触一个 月后没有生锈，推测铜生锈可能与空气中的氧气、水和 二氧化碳有关，D正确。 3.(1)AB(2)U形管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈 (3)氧气的浓度较大(4)未能探究铁生锈是否与氧气 有关解析：(1)图1实验中，试管A中的铁钉与氧气、 水同时接触，试管B中的铁钉只与水接触，试管C中的 铁钉只与氧气接触，最终只有试管A中的铁钉生锈，对 比试管A和B可知，铁生锈与氧气有关。(2)图2实验 中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气， 并且产生的氧气中带有水分，而U形管内的干燥剂可 以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分， 所以U形管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快 生锈，右侧的光亮铁丝只接触氧气，不生锈，对比可以 证明铁生锈与水有关。(3)铁生锈是铁与氧气、水发生 反应所致，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量 氧气，使得装置内氧气的浓度较大，因此能够在较短时 间内观察到明显的现象。(4)图2实验的变量是水，未 能探究铁生锈是否与氧气有关。 4.(1)Fe+2HCl一FeCl2+H2↑(2)红棕色(3)除去 水中溶解的氧气(4)氧气和水试管C中的铁钉接触 的氧气量比试管D中多（答案合理即可）(5)①防止温 度变化影响气体压强的测定 ②压强kPa 101 0 时间/ 解析：(1)铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。 (2)铁锈的主要成分为Fe,O,·xHO,其颜色是红棕 色。(3)将蒸馏水煮沸的目的是除去水中溶解的氧气。 (4)试管A中的铁钉只与氧气接触，试管B中的铁钉只 与水接触，试管D中的铁钉与水和氧气同时接触，一段 时间后，在试管A和B中的铁钉上没有观察到明显的 现象，试管D中的铁钉上有锈蚀，对比说明铁钉锈蚀需 要的物质是氧气和水；因为试管C是敞口放置，外界空 气中的氧气会不断进入试管C中，而试管D是密封放 置，所以试管C中的铁钉接触的氧气量较多，故试管C 中的铁钉比试管D中的锈蚀更严重。(5)①气体压强 受温度变化影响较大，所以测量过程中要保持恒温。 ②向锥形瓶中加入少量的稀盐酸，稀盐酸和铁反应生 成氯化亚铁和氢气，导致密闭容器内气体增多，压强增 大，之后，铁和氧气、水反应生成铁锈，导致密闭容器内 气体减少，压强减小，且小于初始气压，之后压强不再 变化，图见答案。 5.(1)O2、H2O(2)除去水中溶解的氧气，防止影响实验 结果(3)花生油(4)初始时实验2水样的温度比实 验1高，温度越高，气体的溶解度越小(5)隔绝金属 与水的接触(6)铁丝与水、逐渐溶解于水中的氧气接 触解析：(1)放置一周后，通过对比实验①和③中的 现象可知铁的锈蚀需要O2,通过对比实验②和③中的 现象可知铁的锈蚀需要H2O。(2)煮沸后，温度升高， 氧气在水中的溶解能力减弱，可以除去水中溶解的氧 气，确保实验①中的铁钉处于有水无氧气的环境，防止 水中溶解的氧气影响实验结果。(3)实验1中用花生 油进行“油封”的水样中溶解氧含量上升的幅度比实验 2中用煤油进行“油封”的水样中溶解氧含量上升的幅 度小，说明花生油的“油封”效果较好。(4)初始时实验 1水样的温度为12℃，实验2水样的温度为19℃，温 度越高，气体在水中的溶解能力越弱，所以初始时实验 2水样中的溶解氧含量低于实验1。(5)由上述探究可 知，油封并不能完全隔绝氧气，故生活中常用在金属表 面涂油的方式防止金属生绣，其主要原理是隔绝水。 (6)放置两周后，水样中的溶解氧含量变大，铁丝与水 和氧气接触，慢慢生锈。 6.(1)Fe十CuSO4一FeSO4+Cu(2)铁粉与氧气的接 触面积大(3)集气瓶中的氧气被脱氧剂吸收，使得瓶 内的气压变小，小于外界大气压(4)打开止水夹后， 烧杯中的水倒吸入集气瓶中(5)活性炭对脱氧剂脱 氧有促进作用活性炭和氯化钠共同作用更有利于脱 氧剂脱氧(6)ABC解析：(1)被磁铁吸引的黑色粉 末是铁粉，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。(2)铁 粉与氧气的接触面积大，所以铁粉在空气中能燃烧，而 铁丝在空气中不易被点燃。(3)脱氧剂中的铁粉生锈 消耗集气瓶中的氧气，使集气瓶内气体减少，气压减 小，在外界大气压的作用下，空气进入气球，气球变大。 (4)脱氧剂中的铁粉生锈消耗集气瓶中的氧气，使集气 瓶内气体减少，气压减小，打开止水夹后，在外界大气 压的作用下，烧杯中的水倒吸入集气瓶中。（⑤）其他实 验条件相同的情况下，实验①没有使用活性炭，实验③ 使用了活性炭，由图2可知，实验③相比实验①温度明 显升高，说明活性炭对脱氧剂脱氧有促进作用；实验③ 没有使用氯化钠，实验④使用了氯化钠，实验④温度升 高的幅度比实验③大，说明活性炭和氯化钠共同作用 更有利于脱氧剂脱氧。(6)铁生锈消耗氧气和水，无水 氯化钙也可以吸收水，所以铁系食品脱氧剂可吸收氧 气和水，A正确；铁生锈属于缓慢氧化，放出热量，B正 确；铁系食品脱氧剂既能吸收氧气，防止食物腐败，又 能吸收水分，保持食物干燥，能延长食物的保存时间， C正确。 实验12配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液 复习实验内容 【实验过程】1.计算8422.称取调零5右3 左3.量取504.溶解玻璃棒5.转移标签 【实验分析】1.托盘天平药匙烧杯量筒胶头滴 管玻璃棒搅拌，加速溶解2.计算量取混匀 转移量筒胶头滴管烧杯玻璃棒 强化实验练习 1.D解析：需要氯化钠的质量为100g×15%=15g,需要 水的质量为100g-15g=85g,需要水的体积为85mL, A错误；称取氯化钠时，不能直接放在托盘上称量，应 先在两边托盘上各放一张质量相同的称量纸，B错误； 量取水时，仰视读数会使实际量取的水的体积偏大，造 成溶液的溶质质量分数偏小，C错误；溶解氯化钠时， 可以用玻璃棒不断搅拌使氯化钠完全溶解，D正确。 2.C解析：溶解氯化钠固体不能在量筒中进行。 3.C解析：若②中砝码和药品放反了，因为使用了游码， 所以会使称取的氯化钠的质量偏小，溶液的溶质质量 分数会偏小，A错误；若③中烧杯内壁有水珠，会使水 的质量偏大，溶液的溶质质量分数会偏小，B错误；若 ④中量取水时俯视读数，会使量取的水的体积偏小，溶 液的溶质质量分数会偏大，C正确；转移配制好的溶液 时，有少量溶液溅出，对溶液的溶质质量分数无影响， D错误。 4.(1)25(2)50(3)酒精灯(4)不影响解析：(1)根 据溶液稀释前后，溶质的质量不变，计算出需要溶质质 量分数为8%的氯化钠溶液的质量为50g×4%÷ 8%=25g。(2)需要水的质量为50g-25g=25g,需 要水的体积为25mL,故应选择量程为50mL的量筒。 (3)配制溶液的过程中不需要加热，不会用到酒精灯。 (4)溶液具有均一、稳定的性质，将配制好的氯化钠溶 液装入试剂瓶时有少量溶液洒出，对所配制氯化钠溶 液的溶质质量分数没有影响。 5.(1)漏斗(2)91.8(3)减少氯化钠固体，直至天平平 衡(4)液体凹液面的最低处(5)细(6)①AD ②1.9%解析：(1)配制溶液时不需要使用漏斗。 (2)需要氯化钠的质量为100g×8.2%=8.2g,需要水的质 量为100g-8.2g=91.8g,需要水的体积为91.8mL。 (3)使用托盘天平称取氯化钠时，发现托盘天平的指针 向左偏转，说明左盘中氯化钠的质量偏大，此时应减少 氯化钠固体，直至天平平衡。(4)量取液体读数时，视 线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。(5)液 体应该盛放在细口瓶中。(6)①量取蒸馏水时仰视读 数，会使量取的水的体积偏大，所配溶液的溶质质量分 数偏小，A符合题意；量取蒸馏水时俯视读数，会使量 取的水的体积偏小，所配溶液的溶质质量分数偏大， B不符合题意；溶液具有均一性，配好的溶液转移过程 中洒落，不会影响所配溶液的溶质质量分数，C不符合 题意；将称好的氯化钠固体转移至烧杯时，氯化钠固体 洒落，会使溶质的质量偏小，所配溶液的溶质质量分数 偏小，D符合题意。②如图2所示操作中，氯化钠和砝 码的位置放反了，则称取的氯化钠的质量=砝码的质 量一游码的质量=5g一3.2g=1.8g,所配制氯化钠溶 液的溶质质量分数为188gX10%心1.9%： 实验13粗盐的初步提纯 复习实验内容 【实验过程】1.称量溶解研钵量筒烧杯玻璃 棒2.过滤重新过滤3.蒸发蒸发皿搅拌滤液 蒸发皿中出现较多量固体玻璃棒 【实验分析】1.溶解时，搅拌，加速溶解过滤时，引流 蒸发时，搅拌，使溶液受热均匀，防止因液体局部温度过高 造成液滴飞溅转移蒸发得到的固体2.蒸发时耗能耗null