2019年中考化学复习冲刺必刷题科学探究之《探究金属锈蚀的条件》专题（word版有答案） 

2019年中考化学复习冲刺必刷题科学探究之《探究金属锈蚀的条件》专题(word版有答案)

2019年中考化学复习科学探究之《探究金属锈蚀的条件》

1、请参与下列实验探究： 【实验探究】 实验内容 A．借助新型传感设备探究红磷、白磷在空气中燃烧时的耗氧情况 记录数据 燃烧红磷：瓶内剩余氧气的体积分数为8.85% 燃烧白磷：瓶内剩余氧气的体积分数为3.21% B．用铁生锈原理测定空气中氧气的体积分数 反应前测定：广囗瓶容积（扣除药品、导管和瓶塞所占容积）为125.0mL 反应后测定：进入广口瓶中水的体积 为25.0mL （1）红磷和白磷是由相同的磷元素组成的不同 （填“化合物”或“单质”）。进行A实验时，燃烧反应的化学方程式可表示为 。

（2）实验A的测定结果是在操作无误、装置不漏气，红磷、白磷均足量的情况下得到的，请从燃烧条件的角度说明红磷、白磷耗氧差异较大的主要原因 。

（3）实验B中，下列属于为加快实验进程而采取的措施是 和 （填数字编号）。 ①在集气瓶中进行 ②塞紧瓶塞不漏气③使用铁粉而不使用铁丝④加少量食盐

（4）铁生锈的实质是铁与 （写化学式）发生了化学反应。根据表中记录数据，可计算出空气中氧气的体积分数为 。

【反思与拓展】铜在潮湿的空气中生成铜绿【化学式为Cu2（OH）2CO3】时也能耗氧，从化学式可以看出，铜绿的生成是铜与水及空气中的 发生反应的过程，所以，实验B （填“能”或“不能”）用铜粉代替铁粉。

答案：

解：【实验探究】（1）红磷和白磷是由相同的磷元素组成的不同单质，在点燃的条件下，磷与氧气反应生成五氧化二磷；故填：单质；4P+5O2

2P2O5；

（2）用测氧气浓度的电子传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，从燃烧条件的角度分析，产生上述结果的主要原因是：白磷的着火点比红磷低，更容易燃烧；故填：白磷的着火点比红磷低，更容易燃烧；

（3）上述实验中：铁粉比铁丝与氧气的接触面积更大，反应速率会加快；氯化钠能加快铁粉的锈蚀速率；故填：③；④；

（4）铁生锈的实质是铁与氧气、水蒸气发生了化学反应。进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，根据

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表中记录数据可计算出空气中氧气的体积分数为： 25.0mL 125.0mL

×100%＝20%；故填：O2、H2O；20%；

【反思与拓展】化学式可以看出，铜绿的生成是铜与水及空气中的氧气、二氧化碳发生反应的过程；铜粉锈蚀需要二氧化碳，而空气中二氧化碳的含量是0.03%，铜和水、氧气、二氧化碳反应时，由于二氧化碳含量低，铜不能把装置中的氧气耗尽，所以不能用铜粉代替铁粉测定空气中氧气的含量；故填：氧气、二氧化碳；不能。

2、安琪同学为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：

步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器收集20mL O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。

步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝其现象如表所示。

观察对象 现象 ①干燥的普通铁丝 没有明显变化 ②潮湿的普通铁丝 ③潮湿的纯铁丝 没有明显变化 （1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是 。

（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是 。 （3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是 和 。

（4）雨后郊外的路比较泥泞，如果你的交通工具是自行车，你回来进行清洗后，采取的防锈措施是 （填字母）

A．立即晾晒干 B．涂油漆 C．链条传动部件涂上油

答案：

解：铁丝在潮湿的空气中会发生锈蚀，故填：生锈；

（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是：在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气；故答案为：在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气；

（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要 O2，在此实验中能支持此条件的证据是：潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少；故答案为：潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少；

（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是：水分和金属的内部结构，因为“潮湿的纯铁丝”和“潮湿的普通铁丝”的变量是“有无碳和其他杂质”；故答案为：水分；金属的内部结构； （4）清洗后的自行车先使水分蒸发干燥后，再涂上油能防止生锈，因为生锈的条件是与水和氧气接触，

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涂上油防止与氧气和水接触。故填：AC。

3、暖贴的发热材料主要由铁粉、活性炭、食盐、水等物质构成。

【提出问题】发热材料中各主要物质起到了什么作用？ 【猜想与假设】Ⅰ铁粉生锈，发生氧化反应，放出热量 Ⅱ活性炭能加快铁粉氧化的速率 Ⅲ食盐能加快铁粉氧化的速率 【进行实验】

实验药品及用量 实验编号 铁粉/g 对照组 实验组1 实验组2 实验组3 实验组4 1 0 1 1 1 活性炭g 0.2 0.2 0 0.2 0.2 食盐/g 0.1 0.1 0.1 0.1 0 水/g 5 5 5 0 5 反应时间温度上升值/min /℃ 10 10 10 10 10 58 0 2.7 4.5 20 【解释与结论】

（1）铁生锈的条件是铁与 共同作用；

（2）分析对照组和 （填“实验组编号”）的数据，可说明活性炭能加快铁粉氧化的速率； （3）由上述实验组4可知，铁制品在海边比在内陆锈蚀得要 （填“更快”或“更慢”）； （4）小明同学认为没有必要进行实验组Ⅰ，你是否同意小明的观点，并说明理由 ；

（5）请设计实验验证使用过后的暖贴中是否还含有单质铁： （简述方案的操作和现象结论）。

答案： 解：（1）铁生锈的条件是：铁与氧气和水蒸气共同作用；故答案为：氧气和水蒸气共同作用；

（2）分析实验组2与对照组的数据，可说明活性炭能加快铁粉氧化的速率；故答案为：实验组2；

（3）分析实验组4与对照组的数据，可说明：食盐能加快铁粉氧化的速率；铁制品在海边比在内陆锈蚀得要更快，故答案为：更快；

（4）某同学认为没有必要进行实验组1，我不同意他的观点，因为没有比较就无法证明什么物质能加快铁粉氧化的速率；故答案为：我不同意他的观点，因为没有比较就无法证明什么物质能加快铁粉氧化的速率；

（5）使用过后的暖贴中是否还含有单质铁，加盐酸即可，观察是否有气泡冒出；故答案为：向使用过后的暖贴中，滴加适量的盐酸，观察是否有气泡冒出。

4、世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%～40%，某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行了如下探究。

【探究一：铁丝燃烧】如图1所示，取三根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根盘成螺旋状。在

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每根铁丝一端系上一根粗铜丝，另一端系一根火柴杆。点燃火柴杆，待快燃尽时，分别插入盛有氧气的集气瓶中。观察到：Ⅰ和Ⅱ中的铁丝都剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比I中更剧烈，Ⅲ中铁丝没有燃烧。 （1）集气瓶中装少量水的作用 。

（2）Ⅱ中铁丝燃烧比I中更剧烈的原因是 。 （3）Ⅲ中铁丝没有燃烧是因为 。

【探究二：铁粉腐蚀的条件】如图2所示，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内的水沿着导管慢慢进入广口瓶（容积为146mL）。当温度恢复到室温，量筒内水面高度不变时读数（此时广口瓶内氧气含量几乎为零），记录量筒内的起始和最终读数以及所需时间如下表： 序号 样品 ① ② ③ 1.0g铁粉、0.2g碳粉和10滴水 量简起始读数/mL 量简最后读数/mL 所需时间/min 100 72 72 约120 约70 10g铁粉、0.2碳粉、10滴水和少量氯化100 钠 （4）金属锈蚀是金属与 发生了反应。

（5）实验①和②说明NaCl可以 （填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的过程

（6）实验开始后，广口瓶温度升高，说明铁锈蚀是 （填“吸热”或“放热”）的过程。

（7）实验①和实验③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，实验③表格的空白处样品的组成是 。 （8）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算出空气中氧气的体积分数是 %（精确到小数点后一位），试分析实验结果出现误差的原因是 （写出一条即可）。

答案：

解：【探究一：铁丝燃烧】（1）为防止燃烧产生的熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶内要预先装少量水或铺一层细沙；故填：防止炽热的生成物溅落下来炸裂集气瓶；

（2）实验II中铁丝绕成螺旋状，与氧气接触面积增大，反应更充分，因此铁丝燃烧更剧烈；故填：图Ⅱ中铁丝与氧气的接触面积增大；

（3）实验III中火柴在铁丝上方，用其火焰内焰对铁丝加热，内焰温度低，没有对铁丝充分预热，因此不能达到铁丝的着火点，铁丝不能燃烧；故填：铁丝的温度没有达到着火点；

【探究二：铁粉腐蚀的条件】（4）金属锈蚀是金属与氧气、水发生了反应；故填：氧气和水；

（5）因为广口瓶中铁生锈所以广口瓶中气体压强减小所以量筒中的水会进入广口瓶，加入NaCl后所需时间缩短，可以加快反应速率；故填：加快；

（6）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，所以说明铁的锈蚀过程是：放热过程；故填：放热；

（7）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响并比较①方案中实验设计，控制铁和水的用量相同不加碳

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进行即可；故填：1.0g铁粉和10滴水；

（8）因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量是： ．若装置的气密性不好，或铁粉量不足均会导致测定结果偏小；故填：19.2；

装置气密性不好（或铁粉量不足等其他合理答案均可）。

5、某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。 I．探究铜锈的组成

【查阅资料】①铜锈受热易分解 ②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色

【进行实验】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示装置实验（部分夹持装置已略去）。观察到B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。

【解释与结论】（1）C中反应的化学方程式是 。

（2）依据以上现象分析，铜锈中一定含有的元素：Cu和 。 II．探究铜生锈的条件

【提出猜想】根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。

【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如下图所示的5个实验并持续观察。

编号 ① ② ③ ④ ⑤ 实验 现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面 有绿色物质 无明显现象 无明显现象 【解释与结论】 （3）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。

（4）得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 （填编号）。 （5）对比实验②和③，得出的结论是 。 （6）为验证猜想，请在图中将实验⑤补充完整。

（7）由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。 【反思与应用】

（8）结合上述实验，你对保存铜制品的建议是 。

答案：

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