内容正文:
第1章 材料及其利用
第2节 金属的化学性质
课时4 金属的防护
◆网络构建
◆课本导学
1.探究铁钉生锈的条件
2.金属防锈
3.保护金属资源
◆解题突破
题型 金属的腐蚀
◆基础训练
考点1 铁锈蚀的条件
考点2 金属的防护与资源保护
易错点 不理解对比实验的探究原理
◆强化训练
金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关,也与金属内部的结构有关。
1.探究铁钉生锈的条件(教材18页探索活动)
(1)实验操作
实验操作
实验条件
实验目的
实验装置示意图
实验现象
实验结论
把洁净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里,将试管敞口放置
同时与氧气、水接触
探究铁在有空气和有水存在时的生锈情况
A
铁钉表面有铁锈生成
铁在有水、有氧气的环境中易生锈
把洁净无锈的铁钉放在干燥的试管中,用橡皮塞密封试管口
只与氧气接触
探究铁在干燥空气中的生锈情况
B
铁钉表面无变化
铁在干燥的空气中不易生锈
把洁净无锈的铁钉全部浸入盛有经煮沸迅速冷却的蒸馏水中,用植物油形成密封
只与水接触
探究铁在有水而无空气(或氧气)时的生锈情况
C
铁钉表面无变化
铁在有水、无氧气的环境中不易生锈
把洁净纯铁片的一半浸入试管中的蒸馏水里,将试管敞口放置
提高铁的纯度
探究纯铁在有空气和水存在时的生锈情况
D
铁片表面几乎没有生锈
铁的纯度越高越不容易生锈
(2)实验结果:A中的铁片最先生锈。
(3)实验分析:比较B与A、C与A,可知铁锈蚀的外部条件是:周围环境中的水和空气等物质的作用。
比较D与A,可知金属的锈蚀与金属内部的结构有关。
(4)实验结论:铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触,即铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果。纯铁不容易生锈,即铁生锈还与金属内部的结构有关。
【名师讲解】(1)实验过程中要用蒸馏水。水中会溶有一定量的氧气,经煮沸迅速冷却的蒸馏水中不含氧气。蒸馏水中几乎不含有其他杂质,是纯度最高的水,为防止其他物质对实验的干扰,因此要用蒸馏水。
(2)本实验运用控制变量法,每个实验单因素变量,其他条件相同时,只改变其中一个因素。
【例1】如图是探究铁钉锈蚀条件的实验。下列说法不正确的是( )(氯化钙具有吸水性)
A.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是丙
B.①②中使用煮沸的蒸馏水,目的是除去水中的氧气
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.试管①③对照可得出结论:铁生锈需要与水接触
【答案】A
【解析】①中乙处与氧气和水共同接触,则生锈最明显,故A错误;将水煮沸,能除去溶解在水中的氧气,防止铁钉与水、氧气同时接触,故B正确;②中水面上有一层植物油,可隔绝氧气,③中氯化钙具有吸水性,则可作干燥剂,故C正确;③中铁钉只和氧气接触,不会生锈,由①③对比可知,铁生锈需要与水接触,故D正确。
2.金属防锈
针对外因,使金属隔绝空气或隔绝水,可以做到防锈。
①保持金属制品表面干燥和洁净;
②金属表面覆盖保护层,如自行车钢圈上镀铬,金属刷油漆、涂机油、封塑料膜;
③自身生成致密的氧化膜,如铝表面生成氧化膜;
针对内因,改变金属内部的结构,制成合金。如制成不锈钢等。
◆教材<思考与讨论>见教材第19页
1.不能,铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与氧气、水蒸气等发生缓慢氧化反应的过程。生成的铁锈(主要成分是)为红棕色,疏松多孔,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,因此铁制品可以全部锈蚀。如表面已生锈,应尽快除去铁锈,减缓生锈。
有关反应的化学方程式:;;。
另外,铝比铁活泼,但生活中很少见到铝制品锈蚀。
2.防锈的原理是要破坏生锈条件,因此防锈蚀的常用方法是隔绝空气或水。主要有:
干——保持金属制品表面的清洁和干燥。
膜——在金属表面覆盖保护层,如矿物油脂、油漆、搪瓷、塑料、耐腐蚀金属等。
镀——在金属表面镀一层耐磨和耐腐蚀的金属,如在钢铁表面镀锌、铬等。
烤——使金属表面形成致密的氧化膜。
改——改变金属的内部结构,掺入耐腐蚀物质,如不锈钢就是在铁中掺入了铬等元素。
【例2】萌萌和仔仔学习了铁在空气中生锈条件后,对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣,进行下列探究。
[提出问题]铜制品在空气中生锈与哪些因素有关?
[查阅资料]铜锈颜色是绿色的,俗称铜绿;主要成分是碱式碳酸铜
[Cu2(OH)2CO3];通过实验得知,铜绿加热能分解生成常见的氧化物。
[作出猜想]萌萌猜想铜生锈与空气中的下列物质有关:
①CO2 ②O2 ③N2 ④H2O
(1)仔仔则认为铜生锈与氮气一定无关,依据是_________________________________。
[实验探究]萌萌和仔仔设计了如图所示的实验,几天后观察到:A试管中铜片在水面附近有绿色物质,B、C、D试管中铜片均无明显现象。请你分析实验过程并回答下列问题:
(2)根据上述实验可知,铜生锈与空气中___________(填化学式)有关。
(3)上述实验中_________(填序号)说明铜生锈与氧气一定有关。
[实验反思]通过学习,他们认为铁和铜在空气中,更易生锈的是铁。
【答案】(1)碱式碳酸铜中不含氮元素 (2)CO2、O2、H2O (3)AB
【解析】(1)由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,Cu2(OH)2CO3中不含有氮元素,故铜制品生锈与氮气无关。(2)对比A、B试管现象可知,铜生锈与氧气有关;对比A、C试管现象可知,铜生锈与二氧化碳有关;对比A、D试管现象可知,铜生锈与水有关。
3.保护金属资源
保护金属资源的有效途径:
①防止金属的腐蚀
②回收利用废旧金属
③合理地、有计划地开采矿物
④寻找金属的代用品
【例3】港珠澳大桥是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识,回答下列有关金属资源的问题。
(1)在空气中,铁与______同时接触发生反应而生锈。
(2)请写出一条防止铁生锈的措施:__________。
(3)除防止金属腐蚀外,请再写出一条保护金属资源的有效途径:__________。
【答案】(1)氧气和水蒸气(或和) (2)刷漆(或涂油等,合理即可) (3)寻找金属的代用品(或合理开采金属矿物或回收利用废旧金属等)
【解析】(2)铁在潮湿的空气中容易生锈,要防止生锈应隔绝空气或水,采取在铁表面刷漆或涂油等方法可隔绝空气和水,防止铁生锈。
解题突破
◆题型 金属的腐蚀
【例1】如图是探究铁锈蚀条件的装置。将L端与R端的液面高度调节一致后塞紧塞子,一周后观察现象。下列推断错误的是( )
A.b管中铁钉不会锈蚀
B.L端液面会高于R端液面
C.该实验能说明铁锈蚀与空气(或氧气)有关
D.若将a管中的水改为食盐水能加快铁钉的锈蚀
【答案】C
【解析】铁生锈的条件是与氧气和水同时接触,b管中只有干燥的空气,缺少水,铁钉不会锈蚀;a管中铁钉锈蚀消耗氧气,压强减小,导致L端液面高于R端液面;对比a、b管中的现象,a管中铁钉生锈,b管中铁钉不生锈,说明铁锈蚀与水有关;铁在有食盐或酸存在时锈蚀速率会加快,将a管中的水改为食盐水能加快铁钉的锈蚀。
考点1 铁锈蚀的条件
1.【2026浙江杭州模拟】铁制运沙船若长期停在水中(如图),船体外壁上最容易生锈的部位是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】铁与水和氧气接触越充分,越容易生锈,铁制运沙船若长期停在水中,船体外壁③处与水和氧气接触最充分,所以最容易生锈。故选C。
2.【2026浙江丽水期中】小金做了"探究铁生锈的因素"实验,对相关知识有了深刻的理解。如图所示,小金在盛水的试管中放入一根洁净的铁钉,用带U形管的胶塞塞紧,U形管内液面处于同一高度。一周后观察到U形管内的液面( )
A.左高右低 B.左低右高 C.一样高 D.水从右侧溢出
【答案】A
【解析】把铁钉放入有水和空气的环境中,一周后,铁生锈,消耗了氧气,造成试管内气体的压强减小,U形管内左端液面上升,右端液面下降。故选A。
【关键点拨】在密闭容器内发生化学变化,判断恢复至室温后容器内气压变化的方法:气体减少则内部气压变小,气体增多则内部气压变大。
3.【2026浙江湖州期中】室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈,园园对铁生锈的条件进行了探究,实验装置如下。3天后,发现只有装置C中的铁丝生锈了。
(1)装置A中生石灰的作用是____________________。
(2)装置B、C中的实验现象说明与__________接触是铁生锈的条件之一。
(3)本实验的对照组是__________。
【答案】(1)吸收瓶内空气中的水分 (2)氧气 (3)C
【解析】(1)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,装置A中生石灰的作用是吸收瓶内空气中的水分。
(2)铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气、水同时接触的结果。B中铁丝只能与水接触,C中铁丝能与氧气、水同时接触,一段时间后,C中铁丝生锈,B中铁丝没有生锈。
(3)实验设置的三组装置中,装置C是对照组。
考点2 金属的防护与资源保护
4.【2026辽宁营口模拟】金属防护的重要内容之一是保护金属资源,金属矿产资源的储量是有限的,而且是不能再生的,下列不属于金属资源保护的有效途径的是( )
A.回收利用废旧金属
B.寻找、研制金属的代用品
C.大力开采矿物资源
D.对金属制品采用有效的防护措施,防止金属腐蚀
【答案】C
【解析】回收利用废旧金属可以减少对原生矿产的依赖,节约能源并保护金属资源;根据可持续发展理念,研制和使用金属代用品可降低金属消耗,有助于金属资源保护;根据金属矿产资源的不可再生性,大力开采矿物资源会加速资源枯竭;采取涂油、喷漆、电镀等措施可有效防止金属腐蚀,延长使用寿命,从而保护金属资源。故选C。
5.【2026浙江杭州质检】聚脲是一种新型的涂料,其致密无缝的涂层结构能有效隔绝氧气、水等,具有很强的防锈蚀能力。以下防锈蚀措施与其原理不一致的是( )
A.菜刀洗净后擦干并刷油保存
B.在钢铁表面喷涂油漆
C.铁与铬、镍制成合金不锈钢
D.金属表面镀防护层
【答案】C
【解析】使用后的菜刀洗净擦干并刷油,使铁与水和氧气隔绝,有利于防锈,A正确;在钢铁表面喷涂油漆,使铁与水和氧气隔绝,有利于防锈,B正确;在铁中加入铬、镍制成合金不锈钢,改变了金属的内部结构,抗腐蚀性增强,可防止铁生锈,C错误;在金属表面镀防护层,使金属与水和氧气隔绝,有利于防锈,D正确。
易错点 不理解对比实验的探究原理
6.【2026浙江温州质检】下图是三星堆发掘的太阳鸟铜像,出土文物往往带有铜锈。根据铜锈的成分——碱式碳酸铜[化学式为Cu₂(OH)₂CO₃],小科猜想:引起铜锈蚀的因素除了氧气和水,可能还有二氧化碳。为证明"铜生锈需要二氧化碳",下列实验组合中可行的是( )
A.①和② B.①和④ C.②和④ D.③和④
【答案】C
【解析】对比实验必须控制单一变量,为证明"铜生锈需要二氧化碳",应以有无二氧化碳为变量,即实验②和实验④。故选C。
【易错警示】容易误选其他组合,比如②和③包含氧气和二氧化碳两个变量,不符合单一变量要求;容易忽略①中干燥环境缺少水,铜丝不会生锈,无法和其他组形成有效对照,导致实验设计失败。
1.【2026浙江温州质检】铁画具有较高的艺术价值,它是由低碳钢等材料经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成的。下列关于铁画的叙述不正确的是( )
A.给铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
B.铁画上的铁锈可用稀盐酸擦洗掉
C.铁画可以长期悬挂在潮湿环境中
D.低碳钢为铁合金,硬度比铁大
【答案】C
【解析】给铁画喷漆,能隔绝氧气和水,既美观又可以防锈蚀,A正确。铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与稀盐酸反应,铁画上的铁锈可用稀盐酸擦洗掉,B正确。铁画不可以长期悬挂在潮湿环境中,铁与氧气、水充分接触容易生锈,C错误。低碳钢为铁合金,硬度比铁大,D正确。
2.【2026浙江杭州期末】小乐为了研究铁锈蚀的影响因素,设计了如图所示实验装置并进行了三组实验,三组实验的试剂及反应200s时瓶内O₂的含量(体积分数)如表所示。则下列说法错误的是( )
组别
试剂
200s时瓶内O₂的含量
①
5克铁粉、0.1克炭粉、1克干燥剂
21%
②
5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水
15%
③
5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水和1g食盐
8%
A.②③中O₂含量减少表明铁已锈蚀
B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀
D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】D
【解析】因为铁生锈的过程是铁与氧气发生反应的过程,所以②③中O₂含量减少表明铁已锈蚀,A正确;①中没有水,②中有水,其他条件相同,200s时②中氧气含量比①中少,说明②中铁锈蚀明显,则水对铁锈蚀有影响,B正确;②中有10滴水,无食盐,③中有10滴水和少量食盐,其他条件相同,200s时③中氧气含量比②中少,这表明在有食盐的情况下铁锈蚀得更快,所以能证明食盐能加快铁锈蚀,C正确;①②③这三个实验中炭粉的量都是0.1g,不能根据这三个实验来证明炭粉对铁锈蚀有影响,D错误。
【关键点拨】通过本题能熟练掌握对照实验的控制变量方法,学会根据氧气传感器的数值变化判断锈蚀速率快慢;分析多组实验时要两两配对找单一变量。
3.【2026浙江舟山模拟】锈蚀是影响金属制品寿命的关键因素。某兴趣小组以"铁锈蚀"为主题展开了探究。
【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂;②一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
【实验一】如图甲,取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管A、B、C中,一周后现象见下表。
试管编号
A
B
C
现象
铁钉表面有一层铁锈
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
(1)对比试管A、B的实验现象,说明铁锈蚀需要的物质有__________。
(2)根据本实验结果,请以自行车的铁质车架为例,提出一条金属防锈蚀措施:__________
__________。
【实验二】实验装置如图乙。检查气密性后,将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶,t₁时刻加入2mL饱和NaCl溶液,再将一支装有5mL稀盐酸的注射器插到三颈烧瓶上。
(3)据图丙可知铁锈蚀的过程__________(填"吸热"或"放热")。
(4)图丁是三颈烧瓶内压强随时间变化的曲线图。t₃时刻后压强突然变大的主要原因是______________________________。
【答案】(1)氧气 (2)给车架刷漆(合理即可) (3)放热 (4)稀盐酸和铁反应产生氢气
【解析】(1)试管A中铁钉与水和氧气接触,生锈,试管B中铁钉与水接触,与氧气隔绝,不生锈,对比A、B,说明铁锈蚀需要的物质有氧气。
(2)对于自行车铁质车架,防锈措施可以是刷漆、镀一层金属等。
(3)据图丙可知铁锈蚀的过程中温度升高,说明过程中放热。
(4)图丁中t₃时刻后压强突然变大的主要原因是铁锈蚀消耗O₂,使三颈烧瓶中压强减小,注射器中稀盐酸被吸入瓶内,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,生成的气体导致压强突然变大。
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第1章 材料及其利用
第2节 金属的化学性质
课时4 金属的防护
◆网络构建
◆课本导学
1.探究铁钉生锈的条件
2.金属防锈
3.保护金属资源
◆解题突破
题型 金属的腐蚀
◆基础训练
考点1 铁锈蚀的条件
考点2 金属的防护与资源保护
易错点 不理解对比实验的探究原理
◆强化训练
金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关,也与金属内部的结构有关。
1.探究铁钉生锈的条件(教材18页探索活动)
(1)实验操作
实验操作
实验条件
实验目的
实验装置示意图
实验现象
实验结论
把洁净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里,将试管敞口放置
同时与氧气、水接触
探究铁在有空气和有水存在时的生锈情况
A
铁钉表面有铁锈生成
铁在有水、有氧气的环境中易生锈
把洁净无锈的铁钉放在干燥的试管中,用橡皮塞密封试管口
只与氧气接触
探究铁在干燥空气中的生锈情况
B
铁钉表面无变化
铁在干燥的空气中不易生锈
把洁净无锈的铁钉全部浸入盛有经煮沸迅速冷却的蒸馏水中,用植物油形成密封
只与水接触
探究铁在有水而无空气(或氧气)时的生锈情况
C
铁钉表面无变化
铁在有水、无氧气的环境中不易生锈
把洁净纯铁片的一半浸入试管中的蒸馏水里,将试管敞口放置
提高铁的纯度
探究纯铁在有空气和水存在时的生锈情况
D
铁片表面几乎没有生锈
铁的纯度越高越不容易生锈
(2)实验结果:A中的铁片最先生锈。
(3)实验分析:比较B与A、C与A,可知铁锈蚀的外部条件是:周围环境中的水和空气等物质的作用。
比较D与A,可知金属的锈蚀与金属内部的结构有关。
(4)实验结论:铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触,即铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果。纯铁不容易生锈,即铁生锈还与金属内部的结构有关。
【名师讲解】(1)实验过程中要用蒸馏水。水中会溶有一定量的氧气,经煮沸迅速冷却的蒸馏水中不含氧气。蒸馏水中几乎不含有其他杂质,是纯度最高的水,为防止其他物质对实验的干扰,因此要用蒸馏水。
(2)本实验运用控制变量法,每个实验单因素变量,其他条件相同时,只改变其中一个因素。
【例1】如图是探究铁钉锈蚀条件的实验。下列说法不正确的是( )(氯化钙具有吸水性)
A.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是丙
B.①②中使用煮沸的蒸馏水,目的是除去水中的氧气
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.试管①③对照可得出结论:铁生锈需要与水接触
2.金属防锈
针对外因,使金属隔绝空气或隔绝水,可以做到防锈。
①保持金属制品表面干燥和洁净;
②金属表面覆盖保护层,如自行车钢圈上镀铬,金属刷油漆、涂机油、封塑料膜;
③自身生成致密的氧化膜,如铝表面生成氧化膜;
针对内因,改变金属内部的结构,制成合金。如制成不锈钢等。
◆教材<思考与讨论>见教材第19页
1.不能,铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与氧气、水蒸气等发生缓慢氧化反应的过程。生成的铁锈(主要成分是)为红棕色,疏松多孔,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,因此铁制品可以全部锈蚀。如表面已生锈,应尽快除去铁锈,减缓生锈。
有关反应的化学方程式:;;。
另外,铝比铁活泼,但生活中很少见到铝制品锈蚀。
2.防锈的原理是要破坏生锈条件,因此防锈蚀的常用方法是隔绝空气或水。主要有:
干——保持金属制品表面的清洁和干燥。
膜——在金属表面覆盖保护层,如矿物油脂、油漆、搪瓷、塑料、耐腐蚀金属等。
镀——在金属表面镀一层耐磨和耐腐蚀的金属,如在钢铁表面镀锌、铬等。
烤——使金属表面形成致密的氧化膜。
改——改变金属的内部结构,掺入耐腐蚀物质,如不锈钢就是在铁中掺入了铬等元素。
【例2】萌萌和仔仔学习了铁在空气中生锈条件后,对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣,进行下列探究。
[提出问题]铜制品在空气中生锈与哪些因素有关?
[查阅资料]铜锈颜色是绿色的,俗称铜绿;主要成分是碱式碳酸铜
[Cu2(OH)2CO3];通过实验得知,铜绿加热能分解生成常见的氧化物。
[作出猜想]萌萌猜想铜生锈与空气中的下列物质有关:
①CO2 ②O2 ③N2 ④H2O
(1)仔仔则认为铜生锈与氮气一定无关,依据是_________________________________。
[实验探究]萌萌和仔仔设计了如图所示的实验,几天后观察到:A试管中铜片在水面附近有绿色物质,B、C、D试管中铜片均无明显现象。请你分析实验过程并回答下列问题:
(2)根据上述实验可知,铜生锈与空气中___________(填化学式)有关。
(3)上述实验中_________(填序号)说明铜生锈与氧气一定有关。
[实验反思]通过学习,他们认为铁和铜在空气中,更易生锈的是铁。
3.保护金属资源
保护金属资源的有效途径:
①防止金属的腐蚀
②回收利用废旧金属
③合理地、有计划地开采矿物
④寻找金属的代用品
【例3】港珠澳大桥是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识,回答下列有关金属资源的问题。
(1)在空气中,铁与______同时接触发生反应而生锈。
(2)请写出一条防止铁生锈的措施:__________。
(3)除防止金属腐蚀外,请再写出一条保护金属资源的有效途径:__________。
解题突破
◆题型 金属的腐蚀
【例1】如图是探究铁锈蚀条件的装置。将L端与R端的液面高度调节一致后塞紧塞子,一周后观察现象。下列推断错误的是( )
A.b管中铁钉不会锈蚀
B.L端液面会高于R端液面
C.该实验能说明铁锈蚀与空气(或氧气)有关
D.若将a管中的水改为食盐水能加快铁钉的锈蚀
考点1 铁锈蚀的条件
1.【2026浙江杭州模拟】铁制运沙船若长期停在水中(如图),船体外壁上最容易生锈的部位是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.【2026浙江丽水期中】小金做了"探究铁生锈的因素"实验,对相关知识有了深刻的理解。如图所示,小金在盛水的试管中放入一根洁净的铁钉,用带U形管的胶塞塞紧,U形管内液面处于同一高度。一周后观察到U形管内的液面( )
A.左高右低 B.左低右高 C.一样高 D.水从右侧溢出
【关键点拨】在密闭容器内发生化学变化,判断恢复至室温后容器内气压变化的方法:气体减少则内部气压变小,气体增多则内部气压变大。
3.【2026浙江湖州期中】室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈,园园对铁生锈的条件进行了探究,实验装置如下。3天后,发现只有装置C中的铁丝生锈了。
(1)装置A中生石灰的作用是____________________。
(2)装置B、C中的实验现象说明与__________接触是铁生锈的条件之一。
(3)本实验的对照组是__________。
考点2 金属的防护与资源保护
4.【2026辽宁营口模拟】金属防护的重要内容之一是保护金属资源,金属矿产资源的储量是有限的,而且是不能再生的,下列不属于金属资源保护的有效途径的是( )
A.回收利用废旧金属
B.寻找、研制金属的代用品
C.大力开采矿物资源
D.对金属制品采用有效的防护措施,防止金属腐蚀
5.【2026浙江杭州质检】聚脲是一种新型的涂料,其致密无缝的涂层结构能有效隔绝氧气、水等,具有很强的防锈蚀能力。以下防锈蚀措施与其原理不一致的是( )
A.菜刀洗净后擦干并刷油保存
B.在钢铁表面喷涂油漆
C.铁与铬、镍制成合金不锈钢
D.金属表面镀防护层
易错点 不理解对比实验的探究原理
6.【2026浙江温州质检】下图是三星堆发掘的太阳鸟铜像,出土文物往往带有铜锈。根据铜锈的成分——碱式碳酸铜[化学式为Cu₂(OH)₂CO₃],小科猜想:引起铜锈蚀的因素除了氧气和水,可能还有二氧化碳。为证明"铜生锈需要二氧化碳",下列实验组合中可行的是( )
A.①和② B.①和④ C.②和④ D.③和④
【易错警示】容易误选其他组合,比如②和③包含氧气和二氧化碳两个变量,不符合单一变量要求;容易忽略①中干燥环境缺少水,铜丝不会生锈,无法和其他组形成有效对照,导致实验设计失败。
1.【2026浙江温州质检】铁画具有较高的艺术价值,它是由低碳钢等材料经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成的。下列关于铁画的叙述不正确的是( )
A.给铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
B.铁画上的铁锈可用稀盐酸擦洗掉
C.铁画可以长期悬挂在潮湿环境中
D.低碳钢为铁合金,硬度比铁大
2.【2026浙江杭州期末】小乐为了研究铁锈蚀的影响因素,设计了如图所示实验装置并进行了三组实验,三组实验的试剂及反应200s时瓶内O₂的含量(体积分数)如表所示。则下列说法错误的是( )
组别
试剂
200s时瓶内O₂的含量
①
5克铁粉、0.1克炭粉、1克干燥剂
21%
②
5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水
15%
③
5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水和1g食盐
8%
A.②③中O₂含量减少表明铁已锈蚀
B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀
D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【关键点拨】通过本题能熟练掌握对照实验的控制变量方法,学会根据氧气传感器的数值变化判断锈蚀速率快慢;分析多组实验时要两两配对找单一变量。
3.【2026浙江舟山模拟】锈蚀是影响金属制品寿命的关键因素。某兴趣小组以"铁锈蚀"为主题展开了探究。
【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂;②一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
【实验一】如图甲,取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管A、B、C中,一周后现象见下表。
试管编号
A
B
C
现象
铁钉表面有一层铁锈
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
(1)对比试管A、B的实验现象,说明铁锈蚀需要的物质有__________。
(2)根据本实验结果,请以自行车的铁质车架为例,提出一条金属防锈蚀措施:__________
__________。
【实验二】实验装置如图乙。检查气密性后,将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶,t₁时刻加入2mL饱和NaCl溶液,再将一支装有5mL稀盐酸的注射器插到三颈烧瓶上。
(3)据图丙可知铁锈蚀的过程__________(填"吸热"或"放热")。
(4)图丁是三颈烧瓶内压强随时间变化的曲线图。t₃时刻后压强突然变大的主要原因是______________________________。
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