中考化學(xué)復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型聚焦 金屬的銹蝕講義

金屬的銹蝕例1下列措施中，不能防止金屬制品銹蝕的是（）A.在表面刷漆B.在表面涂油C.在表面鍍鉻 D.用濕布擦拭解析金屬與水、氧氣等同時(shí)接觸時(shí)容易生銹，使金屬制品與氧氣和水隔絕可以防止金屬制品生銹。在表面刷漆、在表面涂油、在表面鍍鉻都能隔絕水和氧氣，從而防止金屬制品銹蝕。用濕布擦拭，金屬制品會(huì)與氧氣、水同時(shí)接觸，不能防止金屬制品銹蝕。答案D例2去年港珠澳大橋正式建成通車，它是世界上鋼結(jié)構(gòu)橋體最長的跨海大橋。請根據(jù)所學(xué)知識(shí)，回答有關(guān)金屬資源的下列問題。（1）在空氣中，鐵與_____同時(shí)接觸發(fā)生反應(yīng)而生銹。（2）請寫出一條防止鐵生銹的措施_____。（3）除防止金屬腐蝕外，請寫出還有哪些保護(hù)金屬資源的有效途徑。（答一點(diǎn)）解析（1）鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水蒸氣同時(shí)接觸發(fā)生反應(yīng)而生銹。（2）鐵在潮濕的空氣中容易生銹，所以要防止生銹應(yīng)該隔絕空氣或是水，故可以采取刷漆或涂油等方法防止鐵生銹。（3）除防止金屬腐蝕外，保護(hù)金屬資源的有效途徑還有尋找金屬替代品、合理開采金屬礦物、回收利用廢舊金屬等。答案（1）氧氣、水蒸氣（O2、H2O也可）（2）刷漆、涂油（合理即可）（3）尋找金屬替代品（合理即可）例3右圖是某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的觀察鐵制品銹蝕的實(shí)驗(yàn)裝置。下列相關(guān)敘述中正確的是（）①一段時(shí)間后，鐵絲會(huì)由下向上出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象②一段時(shí)間后，水面處鐵絲銹蝕嚴(yán)重③一段時(shí)間后，塑料瓶會(huì)變膨脹，因?yàn)殍F生銹要放熱④一段時(shí)間后，塑料瓶會(huì)變癟，因?yàn)殍F生銹與空氣有關(guān)A.①②B.②④C.②③D.③④解析鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結(jié)果。一段時(shí)間后，水面處鐵絲銹蝕嚴(yán)重，而水上、下部分生銹不明顯；鐵生銹會(huì)吸收空氣中的氧氣，瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，導(dǎo)致一段時(shí)間后塑料瓶變癟。答案B例4為了探究鐵制品銹蝕的條件，小明用普通鐵釘、純鐵釘同時(shí)進(jìn)行下面的四組實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后只在實(shí)驗(yàn)I中觀察到了紅褐色的銹斑，其他均無明顯變化。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.I和Ⅱ說明鐵制品銹蝕需要O2B.I和Ⅲ說明鐵制品銹蝕需要H2OC.I和Ⅳ說明H2O和O2同時(shí)存在，鐵制品不一定發(fā)生銹蝕D.Ⅲ和Ⅳ說明鐵制品的銹蝕與鐵制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)解析I中鐵釘生銹，Ⅱ中鐵釘不生銹，說明鐵制品銹蝕需要氧氣，A正確；I中鐵釘生銹，Ⅲ中鐵釘不生銹，說明鐵制品銹蝕需要水，B正確；I中鐵釘生銹，Ⅳ中純鐵釘不生銹，說明H2O和O2同時(shí)存在，鐵制品不一定發(fā)生銹蝕，C正確；Ⅲ和Ⅳ不能說明鐵制品銹蝕跟鐵制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，這是因?yàn)槌ヨF釘不同外，其他條件不完全相同，D錯(cuò)誤。答案D例5鐵合金是生產(chǎn)生活中使用最廣泛的金屬材料，但鐵制品容易被腐蝕而在表面生成紅褐色的鐵銹。為探究鐵制品銹蝕的條件，尋找防止鐵制品銹蝕的方法，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：步驟1：利用如圖所示裝置，將干燥的O2從導(dǎo)管a通入U(xiǎn)形管（裝置氣密性良好，藥品如圖所示）；待U形管內(nèi)充滿O2后，將導(dǎo)管a、b處的止水夾k1、k2夾緊。步驟2：一段時(shí)間后，觀察U形管內(nèi)三處鐵絲表面的變化情況。回答下列問題：(1)步驟1中，檢驗(yàn)U形管內(nèi)已充滿O2的方法是________________。(2)步驟2中，觀察到①處沒有明顯變化，說明鐵制品銹蝕的條件之一是需要有___________（填化學(xué)式），②處可能觀察到的現(xiàn)象是________________，③處沒有明顯變化，說明純鐵的抗腐蝕能力較________________（填“強(qiáng)”或“弱”）。(3)待U形管內(nèi)有明顯現(xiàn)象后，將b導(dǎo)管插入水中，打開止水夾k2，觀察到____________現(xiàn)象，說明該條件下鐵制品銹蝕過程消耗了O2。(4)通過上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請你提出一種防止鐵制品銹蝕的方法(不包括制造純鐵)：_____________。解析（1）由于氧氣有助燃性，在導(dǎo)管b處放帶火星的木條，如果木條復(fù)燃，則裝滿氧氣。（2）觀察到①處鐵絲沒有明顯變化，①處比②處缺少水分，說明鐵制品銹蝕的條件之一是需要有H2O；②處鐵絲同時(shí)與水和氧氣接觸，鐵絲生銹；③處鐵絲沒有明顯變化，說明純鐵的抗腐蝕能力較強(qiáng)。（3）鐵制品銹蝕過程消耗了O2，裝置中壓強(qiáng)變小，待U形管內(nèi)有明顯現(xiàn)象后，將b導(dǎo)管插入水中，打開止水夾k2，導(dǎo)管內(nèi)液面上升。（4）鐵生銹是鐵與水和空氣接觸，所以防止鐵制品的方法保持表面清潔干燥，還可以噴漆、涂油、燒烤搪瓷、制成合金等。答案(1)將帶火星的木條放在導(dǎo)管b處，如木條復(fù)燃，說明U形管內(nèi)已充滿O2(2)H2O鐵絲生銹強(qiáng)(3)導(dǎo)管內(nèi)液面上升(4)刷漆（或涂油、燒烤搪瓷、制成合金等）例6按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一周后發(fā)現(xiàn)鐵釘銹蝕最嚴(yán)重的位置是（）A.a處B.b處C.c處D.三處同樣嚴(yán)重解析鐵與氧氣和水充分接觸時(shí)容易生銹，b處鐵釘最容易與氧氣、水同時(shí)接觸，是一周后發(fā)現(xiàn)鐵釘銹蝕最嚴(yán)重的位置。答案B例7小金為探究鐵制品銹蝕的條件，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：步驟1：利用圖甲所示裝置，將干燥的O2從導(dǎo)管a通入U(xiǎn)形管(裝置氣密性良好，藥品如圖所示)；待U形管內(nèi)充滿O2后，在導(dǎo)管b處連接一活塞推至底部的注射器收集20mLO2后在導(dǎo)管a處連接乳膠管并用止水夾夾緊，如圖乙所示。步驟2：一段時(shí)間后，觀察U形管內(nèi)的鐵絲其現(xiàn)象如表所示。觀察對象現(xiàn)象①干燥的普通鐵絲沒有明顯變化②潮濕的普通鐵絲較多紅褐色銹斑③潮濕的純鐵絲沒有明顯變化(1)步驟1中，檢查U形管內(nèi)是否已充滿O2的方法是_______。(2)鐵制品銹蝕的條件之一是需要

O2，在此實(shí)驗(yàn)中能支持此條件的證據(jù)是_____。(3)通過對比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，此實(shí)驗(yàn)還可得出鐵制品銹蝕的條件是________。解析(1)步驟1中，檢查U形管內(nèi)是否已充滿O2的方法是在b口放帶火星的木條，如果木條復(fù)燃，則裝滿氧氣。(2)鐵制品銹蝕需要

O2，實(shí)驗(yàn)中可觀察到注射器活塞向左移動(dòng)(或注射器內(nèi)O2體積減少)。(3)通過對比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，干燥的普通鐵絲和潮濕的純鐵絲均沒有生銹，可得出鐵制品銹蝕的條件是與水分和金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。答案(1)將帶火星木條放在b導(dǎo)管口，若木條復(fù)燃，則證明U形管內(nèi)已充滿O2(2)觀察到注射器活塞向左移動(dòng)(或注射器內(nèi)O2體積減少)(3)水分和金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)例8一些金屬易生銹，某小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，對金屬銹蝕進(jìn)行探究。【實(shí)驗(yàn)一】取5枚去油去銹的潔凈鐵釘，分別裝入下表的試管中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)圖示生銹時(shí)間8min較長時(shí)間不生銹5min3min1min(1)通過上述實(shí)驗(yàn)可知，溫度越高鐵釘生銹速率越_______(填“慢”或“快”)；在_______(填“酸性”、“堿性”或“中性”)環(huán)境中鐵釘生銹速率較快?！緦?shí)驗(yàn)二】為探究鐵銹的成分，用圖1所示裝置(夾持儀器已省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(每步反應(yīng)和吸收均完全)?！静殚嗁Y料】無水硫酸銅能吸收水而變藍(lán)，堿石灰既能吸收水也能吸收CO2。(2)請指出圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)明顯缺陷：______________。(3)加熱前，先通入CO一段時(shí)間，目的是______________。(4)將鐵銹樣品加熱，樣品逐漸變黑，無水硫酸銅逐漸變藍(lán)，由此推知鐵銹中一定含有_______元素，從而推斷出空氣中的_______參加了鐵生銹反應(yīng)?！緦?shí)驗(yàn)記錄】鐵銹樣品的質(zhì)量/g裝置B的質(zhì)量/g裝置C的質(zhì)量/g反應(yīng)前23.2232.4198.2反應(yīng)后/239.6211.4(5)根據(jù)上表數(shù)據(jù)推算，可確定鐵銹的成分，用FexOy?nH2O表示，則n=_______；若缺少D裝置，x﹕y的值_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(6)欲通過實(shí)驗(yàn)探究鎂帶在空氣中銹蝕的條件，用圖2所示裝置，試管內(nèi)可選用的物質(zhì)如下：①O2②水③CO2④O2和CO2⑤CO2和水⑥O2和水⑦O2、CO2和水至少需要選用_______(填數(shù)字序號)，才能達(dá)到探究鎂帶銹蝕的條件。(7)請寫出鎂帶在空氣中銹蝕，生成堿式碳酸鎂[Mg3(OH)2(CO3)2]的化學(xué)方程式________。解析(1)對比實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)4，實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)5可知，溫度越高鐵釘生銹速率越快；對比實(shí)驗(yàn)1、2、3可知，鐵釘在酸性環(huán)境中銹蝕較快。(2)尾氣中含有有毒的一氧化碳?xì)怏w，該裝置中沒有將其處理。(3)一氧化碳具有可燃性，不純時(shí)加熱或點(diǎn)燃易發(fā)生爆炸，所以先通入CO一段時(shí)間，排凈裝置內(nèi)的空氣。(4)無水硫酸銅能吸收水而變藍(lán)，將鐵銹樣品加熱，樣品逐漸變黑，無水硫酸銅逐漸變藍(lán)，這說明了反應(yīng)后有水生成，說明鐵銹中含有氫元素，也就是鐵銹蝕的過程中有水參與。(5)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FexOy?nH2O+yCOEQ\*jc0\*hps16\o(\s\up9(高溫),===)xFe+yCO2+nH2O，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)中生成水的質(zhì)量=239.6g－232.4g=7.2g，生成二氧化碳的質(zhì)量=211.4g－198.2g=13.2g。設(shè)參加反應(yīng)的CO的質(zhì)量為w，則：FexOy?nH2O+yCOEQ\*jc0\*hps16\o(\s\up9(高溫),===)xFe+yCO2+nH2O28y44yw13.2gw=8.4g由質(zhì)量守恒定律可知，生成鐵的質(zhì)量=23.2g+8.4g－13.2g－7.2g=11.2g；由于反應(yīng)前后元素的種類與質(zhì)量不變，所以23.2gFexOy?nH2O中含鐵元素的質(zhì)量為11.2g；含有“H2O”部分質(zhì)量為7.2g；則余下的氧元素質(zhì)量=23.2g－11.2g－7.2g=4.8g；則x﹕y﹕n=﹕﹕=2﹕3﹕4，即FexOy?nH2O的化學(xué)式為Fe2O3?4H2O。D裝置中的堿石灰既能吸收水也能吸收CO2，防止了空氣中二氧化碳與水被裝置C吸收而造成質(zhì)量偏大，若沒有裝置D，則裝置C因?yàn)槲樟丝諝庵械乃魵夂投趸级|(zhì)量偏大，由此計(jì)算出的二氧化碳質(zhì)量偏大，導(dǎo)致氧元素的質(zhì)量偏大，x﹕y的值偏小。(6)通過實(shí)驗(yàn)探究鎂帶在空氣中銹蝕的條件，應(yīng)該選擇這