7实验：探究铁生锈的条件

7实验：探究铁生锈的条件专题：探究铁生锈的条件探究铁生锈条件是考试热点之一。在课本实验的基础上进行拓展和创新已成为新的中考命题趋势。【知识点睛】1实验探究实验装置Ae c实验现象几天后观察，A试管中铁钉生锈，在水面附近锈蚀严重，B、C试管中的铁钉没有生锈。实验分析A试管中的铁钉同时跟水、氧气接触而生锈；B试管中的铁钉只与水接触不生锈；C试管中铁钉只与干燥的氧气接触不生锈。实验结论铁生锈的主要条件是与水和氧气同时接触。2铁生锈的实质和影响因素①探究铁生锈的条件时采用经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是赶走水中溶解的氧气；再加上植物油来隔绝氧气。环境中的某些物质会加快铁的锈蚀，如与食盐溶液接触的铁制品比不接触的铁制品生锈更快。铁生锈的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程（缓慢氧化）。反应过程相当复杂，最终生成物铁锈是一种混合物。铁锈（主要成分：FeO^HO）为红棕色，表2 3& 2面疏松多孔，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等接触，最终导致铁全部被锈蚀。【例题精讲】例1为了探究金属铁生锈的条件，有同学设计并进行了如图所示4组实验，将相同规格光亮的铁钉同时放入下列装置中进行实验，试回答下列问题：二一植物油铁钉逢—铁轩mi—扣熱排出氧气后的顒憎水铁钉D一段时间后，铁钉无变化的是（填写字母，下同）;2）整个过程中铁钉表面没有铁锈出现，但质（3）同时结束实验后，将铁钉取出烘干、称重其质量由大到小的顺序为 ；（4）要探究铁生锈的条件，上述实验还不够完善，还需要补充的一个实验是 .腐解析腐答案：：（1）D；（2）A；（3）CBDA；（4）将铁钉置于干燥空气中打磨光亮的铜片打磨光亮的铜片【猜想与假设】常温下，铜生锈可能与o2、CO2、水蒸气有关。【进行实验】通过控制与铜片接触的物质，利用右图装置（铜片长8cm，宽1cm，试管容积为20mL），分别进行下列7个实验，并持续观察30天。实验现象主要实验操作"编实验现象主要实验操作号铜片均无明显变化充满纯净的O2铜片均无明显变化充满纯净的co2充满经煮沸并迅速冷却的

蒸馏水蒸馏水没铜片），再充满O2加入经煮沸并迅速冷却的蒸馏水5mL,再充满CO2充入10mLO2,，再充入10mLCO27加入蒸馏水5ml,再依次充入10mLCO2和10mLO2【解释与结论】铜片生锈，且水面附近锈蚀最严重（1）实验3中，要使用经煮沸并迅速冷却的蒸铜片生锈，且水面附近锈蚀最严重馏水，原因是 。（2 ）实验5的目的是（3）通过上述实验，得出铜生锈的条件是【反思与评价】4）请写出一种防止铜制品锈蚀的方法5）查阅资料可知，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为Cu2（OH）2CO3。由此，你认为上述实验中只需进行实验 （填实验编号），就可探究出铜生锈条件，理由是 O（6）与以上进行的实验对比，你认为铜片在通常状况的空气中，生锈非常缓慢的原因可能是才解析聘答案：（1）除去水中溶解的氧气（2） 探究铜生锈是否是H2O与CO2共同作用的结果（其他答案合理给分）（3） 需O2、CO2、水蒸气同时存在（4）涂油（其（5） 5和7碱式碳酸铜的化学式中含有碳、氢元素，由元素守恒可知，铜生锈的过程中一定有CO2与H2O参加反应，故只需要进行实验5和7即可知道铜生锈条件是否需要O2的参加。（6） 空气中O2、CO2、水蒸气的含量较低［练习】1某同学为了探究铁钉生锈条件，设计了如下实验。

号实验内容二¥.共.■一書号实验内容二¥.共.■一書验现象1）明显变锈化验现象1）明显变锈化通过实验①、②对比得出的结论是液面下降通过实验①、②对比得出的结论是（2）增加实验③的目的是（3）实验④中，导致W型管左侧液面上升，右侧液面下降”的原因是 。2铜片在空气中久置表面会变绿。某小组同学设计并进行实验，探究铜变绿的条件。【查阅资料】（1）铜绿的成分是碱式碳酸铜［Cu2（OH）2CO3］，碱式碳酸铜能够与盐酸反应。（2）浓硫酸具有吸水性，可以作为一些气体的干燥剂。【猜想与假设】常温下，铜片变绿可能与O2、CO2、水蒸气有关。【进行实验】利用下图1装置分别制取并收集气体于试管中，制取气体原理及收集气体等操作见下表。将收集好的气体，用图2所示装置进行4个实验，通过控制与铜片接触的物质，进行实验并持续观察实验现象。号III1=1主要实验操作甲中盛有过氧化氢溶液和二氧化锰，收集一试管气体甲中盛有大理石和稀盐酸，收集一试管气体甲处先用过氧化氢溶液和二氧化锰反应收集半试管气体，再换盛有大理石和稀盐酸的装置，继续图1实验现象铜片始终无明显变化铜片始终无明显变化一段时间后铜片变绿R|2铜片始终无明显变化I¥1收集至一试管气体甲处先用过氧化氢溶液和二氧化锰反应收集半试管气体，再换盛有大理石和稀盐酸的装置，继续收集至一试管气体，并向试管中加入适量浓硫酸【解释与结论】铜片始终无明显变化I¥11）实验1的目的是验证 O（2）实验2制取气体反应的化学方程式为 。（3） 得出“铜片变绿一定与O2有关”的结论，依据的两个实验是 （填编号）。（4） 实验4中，试管内的气体主要含有 。（5） 上述实验可推知，铜片变绿的条件是 。讨论与交流】6）同学们猜想碱式碳酸铜与盐酸反应有二氧

化碳生成，证明此猜想所需试剂是 3．镁条在空气中久置表面会变黑，某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件.【查阅资料】常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应.司—打JH司—打JH光翼的镁条能与O2、CO2、水蒸气有关【进行实验】通过控制与镁条接触的u物质，利用如图装置（镁条长度为3cm,试管容积为20mL），分别进行下列5个实验，并持续观察20天.主匪实於捉作空號现泉1先充满用ZbOH浓洛溥洗涤过的空汽再硫酿镂泵婚终无明显变化2加入ZtiiLNeiDH粮溶液镂亲始终无明显变化3先加入沏［.蔽妣酸再逋人釣如】1一匚6镁条蜡终无明显变化4先加入4说,馆札血沾①常液再充满厂仇镁余始终无明显变化5先加入2inL蕪曙水旳通人约4皿口：6谨亲弟耳天开始变然至第甜夭全部变孵【解释与结论】（1）实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是 （用化学方程式表示）2 ）实验1的目的是3)实验3中，试管内的气体主要含有CO2、得岀“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的两个实验是 (填编号)(5)由上述实验可推知，镁条变黑的条件是【反思与评价】在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与n2无关，其理由是 欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需要的试剂是 .答案：(1)水是铁钉生锈的条件之一探究氧气是否为铁钉生锈的条件之一铁钉生锈，消耗氧气，使试管中气体压强低于大气压，导致U型管左侧液面上升，右侧液面下降(1)只与氧气和水接触，铜片不生锈CaCO3+2HC1==CaCl2+H2O+CO2$2和3氧气和二氧化碳