9.3 金属材料的锈蚀与防护（同步讲义）化学新教材鲁教版九年级下册

第九单元 金属 第三节 金属材料的锈蚀与防护 教学目标 1.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法。 2.认识废旧金属对环境的污染及回收利用废旧金属及金属资源保护的重要性。 重点和难点 影响钢铁锈蚀因素的探究。 ◆知识点一 金属的锈蚀 1.活动探究：影响钢铁锈蚀的因素 [提出问题] 观察生活中钢铁制品的锈蚀情况和使用环境，你发现了什么?你认为哪些因素可能导致钢铁的锈蚀? [猜想与假设] 铁在氧气、水同时存在的情况下生锈。 [实验方案] ①将洁净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口。 ②将洁净的铁钉全部浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的试管中，用橡皮塞密封试管口。 ③将洁净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置。 ④将洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置。 ⑤将用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置。 放置4天后 [实验现象与形成结论] 实验 实验A 实验B 实验C 实验D 实验E 条件 有氧气无水 有水无氧气 有水有氧气 有水有氧气有食盐 有水有氧气有醋酸 现象 铁钉未锈蚀 铁钉未锈蚀 铁钉锈蚀 铁钉严重锈蚀 铁钉严重锈蚀 结论 同时作用使铁钉生锈 会加快铁钉生锈速度 会加快铁钉生锈速度 得出结论：钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。环境的湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。铁锈：暗红色混合物，主要成分是三氧化二铁（Fe2O3），疏松多孔。 [反思交流] （1）小明为什么这样设计实验?在每个实验中他要探究的是哪种影响因素? （2）还有哪些因素也可能造成钢铁的锈蚀?查阅相关资料并自己设计实验证实。 2.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。钢铁的成分以及环境的温度、湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。钢铁锈蚀后会生成铁锈(主要成分是 )。铁锈疏松多孔，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水的接触，还会把空气和水分保留在钢铁制品的表面进一步加速锈蚀。因此，当钢铁制品表面生锈时，应及时除锈并做防锈处理。 即学即练 1．要证明铁钉生锈的过程中一定有氧气参加了反应，则如图所示实验中必须完成的是 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 2．化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。 （1）一段时间后，C、D中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 等物质作用的过程。 （2）使用自来水重新进行如图实验， 一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是 。 （3）受实验D启发，用如图装置进行实验，每组实验加入铁炭总质量为24，食盐水体积为7.5mL， 恰好能将固体润湿。测得的数据见下表：（提供资料：示数差3cm是指U 型管左右液面差。） 序号 铁炭质量比 食盐水浓度/% 示数差3cm所用时间/s 实验① 2：1 26 90 实验② 4：1 26 170 实验③ 6：1 26 190 实验④ 2：1 13 140 实验⑤ 2：1 6.5 140 该实验的目的是 ，本实验通过比较 来反映铁腐蚀速率。 （4）分析①②③实验得到的结论是：食盐水浓度一定时 。有同学提出应该再加一组实验，研究铁炭质量比为2：1，食盐水浓度为3.3%时的实验数据，你觉得是否有必要，并说明理由 。 ◆知识点二 减缓钢铁锈蚀的方法和废旧金属的回收利用 1.防锈的原理： 破坏生锈条件： 。 2.防止铁制品生锈的具体方法： ①“讲卫生”——保持铁制品 。 ②“穿外衣”——在铁制品 ，如喷漆、涂油、搪瓷、电镀、烤蓝等。 ③“强体质”—— ，制成耐腐蚀的合金，如制成不锈钢等。 【图解要点】金属防锈方法 喷漆 涂油 搪瓷 电镀 烤蓝 制成不锈钢 3.回收利用废旧金属的意义： （1）可减少 ； （2）可节约 ； （3）可节约 。 4.保护金属资源的有效途径 （1）防止金属腐蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）有计划、合理地开采矿物； （4）寻找金属的代用品。 即学即练 1．下列做法有利于防止金属生锈的是 A．自行车淋雨后未及时擦干 B．给室外铁制篮球架刷油漆 C．将钢铁制品存放在潮湿的环境中 D．经常用食盐水清洗铁制品 2．下列防止金属生锈的方法中，与其它三种方法的原理不同的是 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料膜 D．制成合金 重难点一 铁生锈条件的探究 实验方案 现象 A B C 试管A：铁与 同时接触 铁钉 试管B：铁只与水接触 铁钉无明显变化 试管C：铁只与氧气接触 铁钉无明显变化 实验分析 试管A与试管B对比，A中铁钉 ，B中铁钉 ，说明铁生锈需要 。 试管A与试管C对比，A中铁钉 ，C中铁钉 ，说明铁生锈需要 。 实验结论 铁生锈的条件是 。 实践应用 1．对比实验是实验探究的重要方法。下图是实验室探究铁生锈条件的对比实验设计，有关说法不正确的是 A．乙试管中植物油的作用是使铁钉与空气隔绝 B．对比甲、乙可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一 C．对比乙、丙可探究：接触空气是否为铁生锈的条件之一 D．对比丙、丁可探究：接触食盐溶液是否能加速铁的锈蚀 2．某兴趣小组对钢铁的腐蚀条件及腐蚀速率开展实验探究。 编号 1 2 3 4 操作 加稀硫酸或稀盐酸浸没铁钉，1分钟后倒出酸液，放置 铁钉放在用水浸湿的一团棉花球上 铁钉浸入迅速冷却的沸水内，塞紧 试管内放干燥剂在一团棉花球上放铁钉，塞紧 实验 相同时间观察生锈程度 生锈严重 部分生锈 不生锈 不生锈 （1）通过对比编号 (填实验编号)的实验，得出铁生锈的条件之一是 。 （2）编号3使用的水预先煮沸的目的是 。 （3）酸雨是全球性十大环境问题之一，雨水中含有硫酸，会加快钢铁建筑物的腐蚀；对比编号 (填实验编号)实验就能证明这一结论。 （4）请根据铁生锈的条件，提出一条防止铁制品生锈的建议 。 （5）兴趣小组继续对铁生锈的原理在人类日常生活中的应用开展探究，对其主要成分(铁粉、活性炭、食盐)，提出活性炭能否用其他种类的炭粉代替？保持铁粉质量固定为5g，在密闭的实验环境中，使用氧气传感器测定反应中氧气含量的变化探究不同种类的炭粉对反应速率的影响。 实验 编号 铁粉/g 炭粉/g 氯化钠/g 1﹣1 5 0.75(活性炭粉) 1 1﹣2 5 0.75(石墨粉) 1 ①实验中使用活性炭粉比石墨粉吸氧效果更好，推测其原因是 。 ②辩证看“锈蚀”。钢铁生锈造成巨大经济损失，但如果将铁生锈原理应用得当，同样可以造福人类，请举例 。 考点一 铁生锈条件的探究 【例1】某兴趣小组同学探究铁生锈的条件：取三根洁净无锈的铁钉，分别放入三支试管中，如图所示进行实验，一周后观察并记录铁钉生锈情况。下列说法不正确的是 A．使用煮沸的蒸馏水是为了除去水中 B．②中如果没有植物油，过一段时间铁钉也会生锈，但是锈蚀程度比①轻 C．对比②和③，可知铁生锈的条件之一是与水接触 D．为了缩短实验时间，可以适当提高实验环境的温度 【变式1-1】铁的锈蚀虽然对社会生产造成较大损害，但其也有有利的一面，如暖宝宝就是利用了铁粉生锈放出热量的原理制成的。某小组同学设计实验探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。 探究1：铁生锈的条件 【进行实验】某同学设计了如图所示的实验装置，实验中观察到只有湿的铁丝团表面有明显锈迹，浸没在刚冷却的开水中的铁丝团以及干的铁丝团表面均无锈迹。 【实验结论】 （1）铁生锈实际上是铁与空气中的 发生反应的结果。 探究2：暖宝宝中的哪种物质加快了铁的锈蚀速率？ 【查阅资料】暖宝宝的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等。 【猜想与假设】 猜想1：活性炭能加快铁粉生锈的速率 猜想2：食盐能加快铁粉生锈的速率 【实验设计】某同学设计实验验证猜想：将2g铁粉、5g水与不同量活性炭、食盐均匀混合后，测量并记录实验中在10分钟内温度的上升情况： 实验 活性炭/g 食盐/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 x 0.1 3.1 【分析与结论】 （2）实验1的作用是 。 （3）分析实验数据，可以判断出猜想1 (选填“成立”或“不成立”)；也可利用上述实验1、3验证猜想2，则实验3中x的数值为 。 【拓展延伸】 （4）小组同学根据暖宝宝中同时含有活性炭与食盐这两种物质，猜测“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈的速率”，于是将2g铁粉、5g水与0.2g活性炭、0.1g食盐均匀混合后，测量并记录实验中在10分钟内温度的上升情况，发现 ，证明猜测正确。 【反思与评价】 （5）下列说法正确的是______。 A．暖宝宝在使用前要密封保存 B．暖宝宝使用后剩余物可以回收利用 C．利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜 考点二 金属锈蚀的防护 【例2】下列保护金属资源的措施正确的是 A．废旧金属随意丢弃 B．任意开采矿物资源 C．寻找金属代用品 D．将铁器放置于潮湿的空气中 【变式2-1】下列防锈措施合理的是 A．经常用水冲洗自行车链条 B．在铁制水管表面刷油漆 C．用“钢丝球”打磨铝锅表面 D．用过的菜刀及时用盐水清洗 【变式2-2】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——表面镀上一层其它金属 C．铁盆——表面覆盖搪瓷 D．不锈钢医疗器械——改变金属的组成和结构 基础达标 1．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 2．下列防锈措施合理的是 A．经常用水冲洗自行车链条 B．用“钢丝球”打磨铝锅表面 C．在铁制暖气片上刷“银粉” D．用过的菜刀及时用盐水清洗 3．下列各种情况中，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是 A．在潮湿、疏松、透气的中性土壤中 B．在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中 C．在干燥、致密、不透气的中性土壤中 D．在沿海潮湿的土壤中 4．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金 5．世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的20%~40%。下列做法不能有效防止钢铁生锈的是 A．表面刷漆 B．清洗锈迹 C．制成不锈钢 D．镀耐腐蚀的铬 6．下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是 A．多数金属在地壳中都是以化合物形式存在 B．地球上的金属资源是取之不尽的 C．防止金属腐蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境 D．合理开采矿物、寻找替代品都是保护金属资源的有效途径 7．实验是化学研究的重要手段。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。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是 A．图1实验中，对比A和C可知，铁生锈与氧气有关 B．图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为U形管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈 C．图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是提供了充足的氧气，使反应速率加快 D．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，如不能控制氧气产生速率 综合应用 8．空气是地球上宝贵的自然资源，同时也会给人类带来一些“烦恼”。 （1）植物光合作用需要空气中的 做原料。 （2）博物馆重要的文物常保存在充满氮气的透明箱里，这是利用氮气的化学性质 。 （3）下图是探究铁生锈的条件的实验，对比试管①和②中的现象可知，铁生锈与空气中的 有关。 9．金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了重大作用。 （1）铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 。 （2）一氧化碳的还原性可用于冶金工业，工业上冶炼赤铁矿石的原理是 。 （3）向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤渣中含有的物质是 。 （4）下列保护金属资源的做法不正确的是______(填字母序号)。 A．任意开采矿物 B．回收利用废旧金属 C．铁制品存放在潮湿的环境中 D．用塑料代替金属材料制造管道 10．金属材料在人类文明的发展中起着重要作用。 （1）道路两旁、超市门口的垃圾箱结构如图所示：其中属于金属材料的是 。 （2）较铁制品而言，铝制品更耐腐蚀。原因是 。（用方程式表示） （3）为了检验铁生锈的条件，进行了如图（略去其中的夹持装置）所示三个对比实验。一段时间后，甲中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，乙和丙中均无明显现象。由此得出铁丝锈蚀的过程，实际上是铁丝与 发生化学反应的过程。 11．下图为实验室探究铁生锈条件及模拟炼铁的实验。请完成下列问题： （1）图甲中的试管①②③中分别放了一枚洁净光亮的铁钉，几天后发现试管中的铁钉出现了不同现象。试管①中的蒸馏水经煮沸后迅速冷却，上面漂浮一层植物油，目的是 。能说明铁生锈需要铁与氧气接触的对照实验现象是 。图甲③中生锈最明显的部位是 （填“a”、“b”或“c”），说明铁生锈主要是铁跟 等物质发生化学反应的结果； （2）图乙实验中，要先通入CO一会儿，然后再加热。观察到硬质玻璃管中的现象是 ，M溶液是 （写名称），作用是 ，酒精灯的作用是点燃尾气，防止尾气污染环境。 拓展培优 12．某化学兴趣小组利用以下实验装置探究铁制品锈蚀的条件。 【提出问题】铁制品锈蚀的条件是什么？ 【设计实验】取3根无锈的铁丝设计如图所示的三个实验(铁丝足量且实验时间足够长) 【实验现象】 A中铁丝生锈，B、C铁丝无明显变化，打开A中的止水夹后还能观察到的现象是 。 【实验结论】 由实验可以得出铁制品锈蚀的条件是 。 【拓展与延伸】 小明在旅途中发现，海边铁制渔船上的锈迹比江边铁制渔船的多，他提出问题：海水会加快铁的生锈吗？为验证这一问题，设计以下数字化实验： 实验1实验药品：长5cm、直径1mm铁丝，15mL蒸馏水； 实验2实验药品：长5cm、直径1mm铁丝，15mL海水。 实验结果如图像1 （1）根据图像1分析可知铁生锈会 (填“吸收”或“放出”)热量； （2）根据该实验可以得出结论： ； 【思考与运用】 根据铁制品生锈条件，写出一条生活中防止铁锈蚀的具体方法 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九单元 金属 第三节 金属材料的锈蚀与防护 教学目标 1.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法。 2.认识废旧金属对环境的污染及回收利用废旧金属及金属资源保护的重要性。 重点和难点 影响钢铁锈蚀因素的探究。 ◆知识点一 金属的锈蚀 1.活动探究：影响钢铁锈蚀的因素 [提出问题] 观察生活中钢铁制品的锈蚀情况和使用环境，你发现了什么?你认为哪些因素可能导致钢铁的锈蚀? [猜想与假设] 铁在氧气、水同时存在的情况下生锈。 [实验方案] ①将洁净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口。 ②将洁净的铁钉全部浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的试管中，用橡皮塞密封试管口。 ③将洁净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置。 ④将洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置。 ⑤将用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置。 放置4天后 [实验现象与形成结论] 实验 实验A 实验B 实验C 实验D 实验E 条件 有氧气无水 有水无氧气 有水有氧气 有水有氧气有食盐 有水有氧气有醋酸 现象 铁钉未锈蚀 铁钉未锈蚀 铁钉锈蚀 铁钉严重锈蚀 铁钉严重锈蚀 结论 水、氧气同时作用使铁钉生锈 食盐会加快铁钉生锈速度 醋酸会加快铁钉生锈速度 得出结论：钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。环境的湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。铁锈：暗红色混合物，主要成分是三氧化二铁（Fe2O3），疏松多孔。 [反思交流] （1）小明为什么这样设计实验?在每个实验中他要探究的是哪种影响因素? （2）还有哪些因素也可能造成钢铁的锈蚀?查阅相关资料并自己设计实验证实。 2.钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。钢铁的成分以及环境的温度、湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。钢铁锈蚀后会生成铁锈(主要成分是氧化铁Fe2O3)。铁锈疏松多孔，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水的接触，还会把空气和水分保留在钢铁制品的表面进一步加速锈蚀。因此，当钢铁制品表面生锈时，应及时除锈并做防锈处理。 即学即练 1．要证明铁钉生锈的过程中一定有氧气参加了反应，则如图所示实验中必须完成的是 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】A 【解析】实验①是铁在氧气和水共同作用下的反应，实验②是铁只与水接触的反应，实验③是铁只与氧气接触的反应。要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验，及控制变量氧气，其它量相同，所以选①②； 故选A。 2．化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。 （1）一段时间后，C、D中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 等物质作用的过程。 （2）使用自来水重新进行如图实验， 一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是 。 （3）受实验D启发，用如图装置进行实验，每组实验加入铁炭总质量为24，食盐水体积为7.5mL， 恰好能将固体润湿。测得的数据见下表：（提供资料：示数差3cm是指U 型管左右液面差。） 序号 铁炭质量比 食盐水浓度/% 示数差3cm所用时间/s 实验① 2：1 26 90 实验② 4：1 26 170 实验③ 6：1 26 190 实验④ 2：1 13 140 实验⑤ 2：1 6.5 140 该实验的目的是 ，本实验通过比较 来反映铁腐蚀速率。 （4）分析①②③实验得到的结论是：食盐水浓度一定时 。有同学提出应该再加一组实验，研究铁炭质量比为2：1，食盐水浓度为3.3%时的实验数据，你觉得是否有必要，并说明理由 。 【答案】（1）氧气和水 （2）因为自来水中含有溶解的氧气，铁仍能与水、氧气接触而生锈 （3）探究铁在不同铁炭质量比和食盐水浓度下的腐蚀速率变化规律 达到相同液面差（如示数差 3 cm）所用的时间 （4）铁炭质量比越大，铁的腐蚀速率越慢 没有必要，通过对比实验④⑤实验现象可知，食盐水浓度下降到一定值时，不影响钢铁腐蚀速率，不需增加食盐水浓度为3.3%（低于6.5%）的实验 【解析】（1）试管A中的铁钉只与氧气接触，没有生锈；试管B中的铁钉只与水接触，没有生锈；试管C中的铁钉与氧气和水同时接触，生锈了；由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟水和氧气等物质作用的过程； （2）自来水中含有溶解的氧气，铁钉与氧气和水同时接触后发生了锈蚀； （3）分析数据可知，实验的中的变量有铁炭质量比和食盐水浓度，故该实验的目的是探究铁在不同铁炭质量比和食盐水浓度下的腐蚀速率变化规律。由表中数据可知，本实验通过比较达到相同液面差（如示数差 3 cm）所用的时间来反映铁腐蚀速率。 （4）根据表格提供的信息可知，食盐水浓度一定时铁炭质量比越大，铁的腐蚀速率越慢；没有必要研究铁炭质量比为2：1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，通过对比实验④⑤实验现象可知，通过对比实验④⑤实验现象可知，食盐水浓度下降到一定值时，不影响钢铁腐蚀速率，不需增加食盐水浓度3.3%（低于6.5%）的实验。 ◆知识点二 减缓钢铁锈蚀的方法和废旧金属的回收利用 1.防锈的原理： 破坏生锈条件：使铁与氧气和水隔绝。 2.防止铁制品生锈的具体方法： ①“讲卫生”——保持铁制品表面洁净和干燥。 ②“穿外衣”——在铁制品表面覆盖一层保护膜，如喷漆、涂油、搪瓷、电镀、烤蓝等。 ③“强体质”——改变金属的组成与结构，制成耐腐蚀的合金，如制成不锈钢等。 【图解要点】金属防锈方法 喷漆 涂油 搪瓷 电镀 烤蓝 制成不锈钢 3.回收利用废旧金属的意义： （1）可减少重金属对水体和土壤的污染； （2）可节约金属资源； （3）可节约能源。 4.保护金属资源的有效途径 （1）防止金属腐蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）有计划、合理地开采矿物； （4）寻找金属的代用品。 即学即练 1．下列做法有利于防止金属生锈的是 A．自行车淋雨后未及时擦干 B．给室外铁制篮球架刷油漆 C．将钢铁制品存放在潮湿的环境中 D．经常用食盐水清洗铁制品 【答案】B 【解析】A. 自行车淋雨后表面残留水分，提供生锈所需的水分条件，会加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故A错误。 B. 油漆能形成一层致密的保护层，隔绝铁与氧气和水分的接触，从而有效防止生锈。因此，这种做法有利于防止金属生锈。故B正确。 C. 潮湿环境含有大量水分，会促进铁与氧气、水的反应，加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故C错误。 D.食盐水中的盐分会加速铁的腐蚀，使生锈更快。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故D错误。 故选B。 2．下列防止金属生锈的方法中，与其它三种方法的原理不同的是 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料膜 D．制成合金 【答案】D 【解析】A、在金属表面涂油，即防止金属生锈的方法的原理是将金属与氧气和水隔绝。 B、在金属表面刷漆，即防止金属生锈的方法的原理是将金属与氧气和水隔绝。 C、在金属表面覆盖塑料膜，即防止金属生锈的方法的原理是将金属与氧气和水隔绝。 D、制成合金进行防锈，即防止金属生锈的方法的原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。 综上所述，四种防锈方法中，与其它三种方法的原理不同的是制成合金。故选D。 重难点一 铁生锈条件的探究 实验方案 现象 A B C 试管A：铁与水、氧气同时接触 铁钉生锈 试管B：铁只与水接触 铁钉无明显变化 试管C：铁只与氧气接触 铁钉无明显变化 实验分析 试管A与试管B对比，A中铁钉生锈，B中铁钉不生锈，说明铁生锈需要与氧气接触。 试管A与试管C对比，A中铁钉生锈，C中铁钉不生锈，说明铁生锈需要与水接触。 实验结论 铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。 实践应用 1．对比实验是实验探究的重要方法。下图是实验室探究铁生锈条件的对比实验设计，有关说法不正确的是 A．乙试管中植物油的作用是使铁钉与空气隔绝 B．对比甲、乙可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一 C．对比乙、丙可探究：接触空气是否为铁生锈的条件之一 D．对比丙、丁可探究：接触食盐溶液是否能加速铁的锈蚀 【答案】B 【解析】A、图乙中植物油的作用是隔绝氧气(或空气)，防止氧气进入水中，说法正确； B、甲试管中没有水，只接触空气，乙试管中只接触水，没有控制单一变量，不能探究接触水是否为铁生锈的条件之一，说法错误； C、乙试管中只接触水，没有接触空气，丙中水和空气均接触，控制变量接触水，所以可以探究接触空气是否为铁生锈的条件之一，说法正确； D、丙试管中，铁钉与水和空气均接触，丁试管中铁钉与水和食盐溶液接触，控制变量为水和食盐溶液，所以通过观察铁钉生锈的速率，可以判断接触食盐溶液是否能加速铁的锈蚀，说法正确。 故选B。 2．某兴趣小组对钢铁的腐蚀条件及腐蚀速率开展实验探究。 编号 1 2 3 4 操作 加稀硫酸或稀盐酸浸没铁钉，1分钟后倒出酸液，放置 铁钉放在用水浸湿的一团棉花球上 铁钉浸入迅速冷却的沸水内，塞紧 试管内放干燥剂在一团棉花球上放铁钉，塞紧 实验 相同时间观察生锈程度 生锈严重 部分生锈 不生锈 不生锈 （1）通过对比编号 (填实验编号)的实验，得出铁生锈的条件之一是 。 （2）编号3使用的水预先煮沸的目的是 。 （3）酸雨是全球性十大环境问题之一，雨水中含有硫酸，会加快钢铁建筑物的腐蚀；对比编号 (填实验编号)实验就能证明这一结论。 （4）请根据铁生锈的条件，提出一条防止铁制品生锈的建议 。 （5）兴趣小组继续对铁生锈的原理在人类日常生活中的应用开展探究，对其主要成分(铁粉、活性炭、食盐)，提出活性炭能否用其他种类的炭粉代替？保持铁粉质量固定为5g，在密闭的实验环境中，使用氧气传感器测定反应中氧气含量的变化探究不同种类的炭粉对反应速率的影响。 实验 编号 铁粉/g 炭粉/g 氯化钠/g 1﹣1 5 0.75(活性炭粉) 1 1﹣2 5 0.75(石墨粉) 1 ①实验中使用活性炭粉比石墨粉吸氧效果更好，推测其原因是 。 ②辩证看“锈蚀”。钢铁生锈造成巨大经济损失，但如果将铁生锈原理应用得当，同样可以造福人类，请举例 。 【答案】（1）2、3或2、4 与氧气接触（或与水接触）（与前一空对应） （2）除去水中溶解的氧气 （3）1、2/2、1 （4）保持铁制品表面洁净干燥（或其他合理措施） （5）活性炭粉比石墨炭粉具有更强的吸附性 可用于食品包装袋中，除氧气、除水 【解析】（1）实验2中铁钉与氧气和水接触，部分生锈，实验3中铁钉只与水接触，不生锈，实验4中铁钉只与氧气接触，不生锈，故实验2、3对比，可说明铁生锈需要与氧气接触，实验2、4对比，可说明铁生锈需要与水接触， （2）编号3使用的水预先煮沸的目的是除去水中溶解的氧气； （3）实验1中铁与酸液、氧气和水接触，生锈严重，实验2中铁钉与氧气和水接触，部分生锈，酸雨是全球性十大环境问题之一，雨水中含有硫酸，会加快钢铁建筑物的腐蚀；对比编号1、2； （4）防止铁制品生锈的建议：保持铁制品表面洁净干燥（或其他合理措施）； （5）①实验中使用活性炭粉比石墨粉吸氧效果更好，推测其原因是活性炭粉比石墨炭粉具有更强的吸附性； ②辩证看“锈蚀”。钢铁生锈造成巨大经济损失，但如果将铁生锈原理应用得当，同样可以造福人类，例如：可用于食品包装袋中，除氧气、除水。 考点一 铁生锈条件的探究 【例1】某兴趣小组同学探究铁生锈的条件：取三根洁净无锈的铁钉，分别放入三支试管中，如图所示进行实验，一周后观察并记录铁钉生锈情况。下列说法不正确的是 A．使用煮沸的蒸馏水是为了除去水中 B．②中如果没有植物油，过一段时间铁钉也会生锈，但是锈蚀程度比①轻 C．对比②和③，可知铁生锈的条件之一是与水接触 D．为了缩短实验时间，可以适当提高实验环境的温度 【答案】C 【解析】A、气体的溶解度随温度升高而减小，①和②中加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水，温度升高，气体溶解度减小，目的是除去水中溶解的氧气，故说法正确； B、①中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈；若②中没有植物油，氧气可以部分溶入水中（氧气不易溶于水），铁钉同样会与水和溶于水的氧气接触，其锈蚀程度比①轻，故说法正确； C、②中的铁钉只与水接触，不生锈，③中铁钉只与氧气接触，不生锈，不能得到铁生锈的条件之一是与水接触，故说法错误； D、适当提高实验环境的温度，可以加快反应速率，从而缩短实验时间，故说法正确； 故选C。 【变式1-1】铁的锈蚀虽然对社会生产造成较大损害，但其也有有利的一面，如暖宝宝就是利用了铁粉生锈放出热量的原理制成的。某小组同学设计实验探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。 探究1：铁生锈的条件 【进行实验】某同学设计了如图所示的实验装置，实验中观察到只有湿的铁丝团表面有明显锈迹，浸没在刚冷却的开水中的铁丝团以及干的铁丝团表面均无锈迹。 【实验结论】 （1）铁生锈实际上是铁与空气中的 发生反应的结果。 探究2：暖宝宝中的哪种物质加快了铁的锈蚀速率？ 【查阅资料】暖宝宝的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等。 【猜想与假设】 猜想1：活性炭能加快铁粉生锈的速率 猜想2：食盐能加快铁粉生锈的速率 【实验设计】某同学设计实验验证猜想：将2g铁粉、5g水与不同量活性炭、食盐均匀混合后，测量并记录实验中在10分钟内温度的上升情况： 实验 活性炭/g 食盐/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 x 0.1 3.1 【分析与结论】 （2）实验1的作用是 。 （3）分析实验数据，可以判断出猜想1 (选填“成立”或“不成立”)；也可利用上述实验1、3验证猜想2，则实验3中x的数值为 。 【拓展延伸】 （4）小组同学根据暖宝宝中同时含有活性炭与食盐这两种物质，猜测“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈的速率”，于是将2g铁粉、5g水与0.2g活性炭、0.1g食盐均匀混合后，测量并记录实验中在10分钟内温度的上升情况，发现 ，证明猜测正确。 【反思与评价】 （5）下列说法正确的是______。 A．暖宝宝在使用前要密封保存 B．暖宝宝使用后剩余物可以回收利用 C．利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜 【答案】（1）氧气、水蒸气(或O2、H2O) （2）作对照实验 （3）成立 0 （4）温度的上升值明显大于实验2、3中温度的上升值 （5）ABC 【解析】（1）湿的铁丝团与氧气、水同时接触而生锈，干的铁丝团只与氧气接触不生锈，浸没在刚冷却开水中的铁丝团只与水接触不生锈，通过对比可知铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气发生反应的结果； （2）实验1中活性炭和食盐的质量都为0，则实验1的作用是作对照实验； （3）根据实验1、2可知，加入活性炭后10分钟内温度的上升值明显变大，则说明活性炭能加快铁粉生锈的速率，即猜想1成立； 利用上述实验1、3验证猜想2，食盐能加快铁粉生锈的速率，根据控制变量唯一的原则，除了是否加入食盐外，其它条件相同，1中没有加入活性炭为0，则3中加入活性炭x＝0； （4）猜测“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈的速率”，则将2g铁粉、5g水与0.2g活性炭、0.1g食盐均匀混合后，测量实验中在10分钟内温度的上升情况，发现温度的上升值大于实验2、3中温度的上升值，即可证明猜测正确； （5）A、暖宝宝中的铁粉在空气中与氧气和水接触易生锈，导致失效，因此使用前应密封保存，A正确； B、暖宝宝使用后剩余物中的活性炭等可以回收再利用，B正确； C、铁生锈时会消耗氧气，则铁粉可用于食品保鲜，C正确； 故选ABC。 考点二 金属锈蚀的防护 【例2】下列保护金属资源的措施正确的是 A．废旧金属随意丢弃 B．任意开采矿物资源 C．寻找金属代用品 D．将铁器放置于潮湿的空气中 【答案】C 【解析】A、废旧金属不能随意丢弃，要回收利用以节约金属资源，选项错误； B、要有计划、合理的开采矿物资源，不能随意开采，选项错误； C、寻找金属代用品可以节约金属资源，选项正确； D、铁在潮湿的环境中容易生锈，不利于保护金属资源，选项错误。 故选C。 【变式2-1】下列防锈措施合理的是 A．经常用水冲洗自行车链条 B．在铁制水管表面刷油漆 C．用“钢丝球”打磨铝锅表面 D．用过的菜刀及时用盐水清洗 【答案】B 【解析】A、用水冲洗自行车链条会加速锈蚀，故A选项不符合题意； B、在铁制水管表面刷油漆可以隔绝氧气和水，防止铁锈蚀，故B选项符合题意； C、钢丝球打磨铝锅会破坏铝锅表面致密的氧化膜保护层，故C选项不符合题意； D、用过的菜刀用盐水清洗会加速铁的锈蚀，故D选项不符合题意。 【变式2-2】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——表面镀上一层其它金属 C．铁盆——表面覆盖搪瓷 D．不锈钢医疗器械——改变金属的组成和结构 【答案】B 【解析】A、机器上齿轮表面涂油防锈且同时起润滑作用，故选项方法正确； B、汽车车身防锈的方法是表面喷漆，防锈且美观，故选项方法错误； C、铁盆表面覆盖搪瓷，不仅可以防锈且耐用，故选项方法正确； D、不锈钢医疗器械等常见铁制品改变金属的组成和结构，防锈且坚硬，故选项方法正确。 故选：B。 基础达标 1．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 【答案】A 【解析】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，因此减缓或防止钢铁锈蚀的原理是避免铁制品同时与水和空气接触； A、经常用食盐水清洗铁制品，盐水会加快铁锈蚀的速率，不能减缓或防止钢铁锈蚀，符合题意； B、保持铁制品表面清洁干燥，能减缓或防止钢铁锈蚀，不符合题意； C、在铁制品表面涂油漆，能隔绝氧气和水，能减缓或防止钢铁锈蚀，不符合题意； D、在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属，能隔绝氧气和水，能减缓或防止钢铁锈蚀，不符合题意。 故选：A。 2．下列防锈措施合理的是 A．经常用水冲洗自行车链条 B．用“钢丝球”打磨铝锅表面 C．在铁制暖气片上刷“银粉” D．用过的菜刀及时用盐水清洗 【答案】C 【解析】A．经常用水冲洗自行车链条，铁能与氧气、水充分接触，容易锈蚀，防锈错措施不合理； B、铝锅表面有一层致密的氧化物薄膜，对铝锅起到保护作用，用钢丝球擦洗，能把氧化物薄膜擦去，防锈错措施不合理； C、铝可以形成一层致密的氧化物保护膜，具有良好的抗腐蚀性，铝粉就是用于铁制暖气片防锈用的“银粉”，能起到防止金属制品锈蚀的作用，防锈措施合理； D、菜刀与盐溶液接触时更容易生锈，用过的菜刀及时用盐水清洗更容易生锈，防锈错措施不合理； 答案：C。 3．下列各种情况中，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是 A．在潮湿、疏松、透气的中性土壤中 B．在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中 C．在干燥、致密、不透气的中性土壤中 D．在沿海潮湿的土壤中 【答案】C 【解析】A、在潮湿、疏松、透气的土壤中，铸铁管道与氧气和水充分接触，较容易生锈，不符合题意； B、在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中，铸铁管道与酸性物质充分接触，容易生锈，不符合题意； C、在干燥、致密、不透气的中性土壤中，由于缺乏水，铸铁管道的生锈速率很慢，符合题意； D、在沿海潮湿的土壤中，铸铁管道与氧气和水充分接触，且有盐分作用，铸铁管道容易生锈，不符合题意； 通过对比可知，C种情况下铸铁管道腐蚀最慢，故选C。 4．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金 【答案】D 【解析】A.在金属制品表面涂油防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水； B.在金属制品表面刷漆防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水； C.在金属制品表面覆盖塑料，方法原理是在铁制品表面覆盖保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水； D.制成合金进行防锈，方法原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。 综上所述，四种防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是D，故选：D。 5．世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的20%~40%。下列做法不能有效防止钢铁生锈的是 A．表面刷漆 B．清洗锈迹 C．制成不锈钢 D．镀耐腐蚀的铬 【答案】B 【解析】A、在钢铁表面刷一层油漆，可以隔绝空气和水防锈，从而防止钢铁生锈，故A不符合题意； B、清洗锈迹不能防止钢铁生锈，故B符合题意； C、制成不锈钢可以改变铁内部的结构，能防止铁生锈，故C不符合题意； D、在钢铁表面镀一层耐腐蚀的铬，可以防止生锈，能防止金属被腐蚀，故D不符合题意。 故选B。 6．下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是 A．多数金属在地壳中都是以化合物形式存在 B．地球上的金属资源是取之不尽的 C．防止金属腐蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境 D．合理开采矿物、寻找替代品都是保护金属资源的有效途径 【答案】B 【解析】A项，元素的存在形式由其化学性质决定，多数金属以化合物的形式存在； B项，地球上的金属资源是有限的； C项，防止金属腐蚀、回收利用废旧金属均可以保护金属资源和环境； D项，合理开采矿物、寻找替代品都是保护金属资源的有效途径。 故选B。 7．实验是化学研究的重要手段。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。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是 A．图1实验中，对比A和C可知，铁生锈与氧气有关 B．图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为U形管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈 C．图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是提供了充足的氧气，使反应速率加快 D．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，如不能控制氧气产生速率 【答案】A 【解析】A、图1实验中，试管A内的铁钉与氧气、水同时接触，试管C内的铁钉只与氧气接触，最终只有试管A内的铁钉生锈，对比A和C可知，铁生锈与水有关，选项说法不正确； B、图2实验中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而U型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型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，因此证明铁生锈与水有关的现象为：U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈，选项说法正确； C、铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是：提供了充足的氧气，使反应速率加快，选项说法正确； D、铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，图2实验的变量是水分，未能探究铁生锈是否与氧气有关、不能控制氧气产生速率，选项说法正确； 故选A。 综合应用 8．空气是地球上宝贵的自然资源，同时也会给人类带来一些“烦恼”。 （1）植物光合作用需要空气中的 做原料。 （2）博物馆重要的文物常保存在充满氮气的透明箱里，这是利用氮气的化学性质 。 （3）下图是探究铁生锈的条件的实验，对比试管①和②中的现象可知，铁生锈与空气中的 有关。 【答案】（1）二氧化碳/ （2）不活泼 （3）氧气/ 【解析】（1）绿色植物的光合作用是在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为储存能量的有机物，并释放出氧气的过程，所以植物光合作用需要空气中的二氧化碳做原料； （2）氮气化学性质不活泼，可用作保护气，因此博物馆重要的文物常保存在充满氮气的透明箱里； （3）试管①中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；试管②中铁钉只与水接触，不生锈，对比说明铁生锈与空气中的氧气有关。 9．金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了重大作用。 （1）铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 。 （2）一氧化碳的还原性可用于冶金工业，工业上冶炼赤铁矿石的原理是 。 （3）向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤渣中含有的物质是 。 （4）下列保护金属资源的做法不正确的是______(填字母序号)。 A．任意开采矿物 B．回收利用废旧金属 C．铁制品存放在潮湿的环境中 D．用塑料代替金属材料制造管道 【答案】（1）常温下铝与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝进一步氧化 （2） （3）Cu、Fe （4）AC 【解析】（1）铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是常温下铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝进一步氧化； （2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； （3）根据金属活动性Zn＞Fe＞Cu，向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，加入过量的铁粉，铁不能和硫酸锌反应，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，铁过量，硫酸铜反应完全，则滤渣中含有的物质是过量的铁和反应生成的铜； （4）A、任意开采矿物，不利于保护金属资源，应该合理开采矿物，符合题意； B、回收利用废旧金属，有利于保护金属资源，不符合题意； C、铁制品存放在潮湿的环境中容易生锈，不利于保护金属资源，符合题意； D、用塑料代替金属材料制造管道，有利于节约金属资源，有利于保护金属资源，不符合题意； 故选：AC。 10．金属材料在人类文明的发展中起着重要作用。 （1）道路两旁、超市门口的垃圾箱结构如图所示：其中属于金属材料的是 。 （2）较铁制品而言，铝制品更耐腐蚀。原因是 。（用方程式表示） （3）为了检验铁生锈的条件，进行了如图（略去其中的夹持装置）所示三个对比实验。一段时间后，甲中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，乙和丙中均无明显现象。由此得出铁丝锈蚀的过程，实际上是铁丝与 发生化学反应的过程。 【答案】（1）铝合金内筒 （2）4Al+3O2=2Al2O3 （3）氧气、水 【解析】（1）金属材料包括纯金属以及它们的合金，由图可知，属于金属材料的是铝合金内筒； （2）铝制品放在空气中不易锈蚀，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3； （3）甲中铁与氧气、水接触，乙中铁与水接触，不与氧气接触，丙中铁与氧气接触，不与水接触，一段时间后，甲中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，乙和丙中均无明显变化，说明铁丝锈蚀的过程是铁丝与氧气、水发生化学反应的过程。 11．下图为实验室探究铁生锈条件及模拟炼铁的实验。请完成下列问题： （1）图甲中的试管①②③中分别放了一枚洁净光亮的铁钉，几天后发现试管中的铁钉出现了不同现象。试管①中的蒸馏水经煮沸后迅速冷却，上面漂浮一层植物油，目的是 。能说明铁生锈需要铁与氧气接触的对照实验现象是 。图甲③中生锈最明显的部位是 （填“a”、“b”或“c”），说明铁生锈主要是铁跟 等物质发生化学反应的结果； （2）图乙实验中，要先通入CO一会儿，然后再加热。观察到硬质玻璃管中的现象是 ，M溶液是 （写名称），作用是 ，酒精灯的作用是点燃尾气，防止尾气污染环境。 【答案】（1）除去蒸馏水中溶有的氧气，并防止氧气进入 试管①铁钉不生锈，试管③中铁钉生锈 b 氧气和水 （2）固体由红色变黑色 澄清石灰水 检验生成的二氧化碳气体 【解析】（1）水中含有氧气，试管①中的蒸馏水经煮沸并迅速冷却，能除去其中的氧气，上面漂浮一层植物油，可防止氧气进入；试管①中铁只与水接触，不会生锈，试管③中铁与水和氧气同时接触，会生锈，对比可知，铁生锈需要与氧气接触；图甲③中生锈最明显的部位是b，说明铁生锈主要是铁跟氧气和水等物质发生化学反应的结果。 （2）一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，氧化铁为红色，生成的铁粉为黑色，则可观察到玻璃管中的固体由红色变黑色；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则M为澄清石灰水，作用是检验生成的二氧化碳，从而证明一氧化碳和氧化铁发生了反应。 拓展培优 12．某化学兴趣小组利用以下实验装置探究铁制品锈蚀的条件。 【提出问题】铁制品锈蚀的条件是什么？ 【设计实验】取3根无锈的铁丝设计如图所示的三个实验(铁丝足量且实验时间足够长) 【实验现象】 A中铁丝生锈，B、C铁丝无明显变化，打开A中的止水夹后还能观察到的现象是 。 【实验结论】 由实验可以得出铁制品锈蚀的条件是 。 【拓展与延伸】 小明在旅途中发现，海边铁制渔船上的锈迹比江边铁制渔船的多，他提出问题：海水会加快铁的生锈吗？为验证这一问题，设计以下数字化实验： 实验1实验药品：长5cm、直径1mm铁丝，15mL蒸馏水； 实验2实验药品：长5cm、直径1mm铁丝，15mL海水。 实验结果如图像1 （1）根据图像1分析可知铁生锈会 (填“吸收”或“放出”)热量； （2）根据该实验可以得出结论： ； 【思考与运用】 根据铁制品生锈条件，写出一条生活中防止铁锈蚀的具体方法 。 【答案】 右边液面下降，左边液面上升至刻度1 铁生锈需要氧气和水 放出 海水能够促进铁生锈 保持铁制品表面干燥 【解析】实验现象 实验Ⅰ中铁丝生锈，当铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，还能观察到的现象是右边液面下降，左边液面上升至刻度1，是因为铁生锈消耗氧气，并且氧气约占空气总体积的五分之一； 实验结论 实验Ⅰ中铁与氧气和水接触，生锈，实验Ⅲ中铁只与水接触，不生锈，故对比实验Ⅰ、Ⅲ，可以得到铁生锈需要氧气和水； 拓展与延伸 （1）根据图1，过程中温度升高，说明铁生锈会放出热量； （2）根据图1可知，单位时间内，放在海水中的铁生锈放热多，即反应速率较快，可以得出结论：海水能够促进铁生锈； 思考与运用 根据铁生锈是铁和氧气和水共同作用，因此防锈措施是保持铁制品表面干燥（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $