实验04 探究铁生锈的条件

实验04探究铁生锈的条件实验梳理【实验目的】1．观察铁钉在不同条件下的生锈情况，探究生锈的原因及机制。2．学会控制变量法设计实验方案。【实验仪器】试管、橡皮塞【实验试剂】铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花、干燥剂氯化钙、稀硫酸、氯化钠【实验步骤】（1）将5支试管分别编号为A、B、C、D、E（2）A试管中加入少量蒸馏水，使铁钉一半浸没在水中B试管中铁钉全部浸没在经煮沸迅速冷却的蒸馏水中，水面上加一层植物油C试管中放入铁钉，加入少量干燥剂，再放一团干棉球，塞紧橡皮塞D试管中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一半浸在盐水中E试管中加入用稀硫酸浸没过的铁钉（3）将5支试管放在实验室观察1周，每天记录实验现象【实验记录】ABCDE立即观察无现象无现象无现象无现象无现象1天后无现象无现象无现象铁钉表面开始生锈铁钉表面开始生锈3天后无现象无现象无现象铁锈增多铁锈增多1周后铁钉表面开始生锈无现象无现象锈蚀严重锈蚀严重【实验讨论】铁发生锈蚀的条件：铁与同时接触，酸溶液或氯化钠等溶液会铁锈蚀的速率。实验点拨1.铁钉生锈实验设计（1）实验中要用煮沸过的蒸馏水的目的是。（2）B试管实验在水面上加一层植物油的目的是。2.钢铁的生锈（1）原理：铁在空气中锈蚀，实际上是铁与等物质作用，发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。（2）铁锈的成分：铁锈的主要成分是，铁锈属于。（3）铁锈蚀属于氧化，该过程热量。（4）铁锈是一种色的物质，空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透，持续跟铁反应，所以铁锈对铁起不到保护作用。如不及时除去，铁甚至会完全锈蚀。【注意】除锈方法：物理方法：用砂纸，用刀刮。（2）化学方法：用清洗（不能过量）。3.防止钢铁锈蚀的原理和方法（1）原理：破坏钢铁锈蚀的条件，使铁制品隔绝。（2）减缓钢铁制品生锈的措施：①“干”：保持铁制品表面。②“膜”：在钢铁表面，如涂油、喷漆或搪瓷等。③“镀”：在钢铁表面，如镀铬、镀锌等。④“烤”：用化学方法使钢铁表面形成，如锯条上的烤蓝等。⑤“改”：改变，添加其他元素制成合金，如钢铁中加镍、铬制成不锈钢等。典例分析【典例01】下列实验设计能够达到其对应实验目的的是（）A．检查装置气密性 B．测定空气中氧气的含量C．探究铁钉锈蚀的条件D．探究CO2溶于水生成酸【典例02】铁是世界年产量最高的金属材料，下列关于铁的叙述不正确的是（）A．铁生锈时生成四氧化三铁 B．表面涂漆以防止铁生锈C．铁制品应放置于干燥的环境中 D．寻找金属代用品可保护金属资源【典例03】我国自主制造的航母下海，为保证航母的使用寿命，下列防锈措施不可行的是（）A．给某些部位涂油B．刷防锈漆C．船体经常用稀盐酸清洗D．用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件对点训练1．（22·23·广西·模拟预测）钢铁锈蚀造成金属资源浪费的同时还可能引发安全事故，下列铁制品的防锈原理与其他三项不同的是（）A．用不锈钢制餐具 B．自行车链条涂油C．水龙头表面镀铬 D．给金属栏杆刷漆2．（22·23下·中山·三模）深中通道是我国的一个超级工程，其中建设大桥时使用了大量钢材，下列对钢材防腐蚀的有关措施错误的是（）A．钢材表面涂防锈漆 B．用生铁代替钢材C．制成耐海水的合金钢 D．钢索用一层塑料包裹3．（22·23上·保定·期末）铁是生活中常用的金属，如图是某“取暖片”外包装的图片。该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热是利用铁生锈时会放热。(1)发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与、共同作用才会生锈。(2)铁锈的结构很疏松，其主要成分是。(3)生活中，为防止铁制品生锈，人们采用的方法是（写出一条即可）。4．（22·23上·唐山·期末）某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：(1)一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与和直接接触，其中试管②中铁钉的A、B、C三处中处锈蚀最严重。(2)试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是。(3)沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是；(4)防止炒菜铁锅生锈常采用的方法是；学校车棚的铁架防生锈方法是等。5．（22·23上·牡丹江·期末）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。6．（22·23下·莆田·期末）某化学兴趣小组利用以下实验装置探究铁生锈的条件。【提出问题】铁生锈的条件是什么？【设计实验】取根无锈的铁丝设计如图所示的三个实验。【实验现象】（1）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。【实验结论】（2）对比实验(填序号)，可以得出铁生锈需要氧气；得出“铁生锈需要与水接触”这一结论所依据的现象是。【拓展与延】（3）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：实验实验药品实验1长5cm、直径1mm铁丝，15mL蒸馏水实验2长5cm、直径1mm铁丝，15mL海水①根据图1，说明铁生锈会(选填“吸收”或“放出”)热量。②根据以上图象，可以得出结论：。【实践应用】（4）有时候铁制品腐蚀不一定是因为锈蚀而引起的，如用铁桶盛装农药波尔多液(含硫酸铜溶液)就很容易被腐蚀，写出该反应的化学方程式。7．（22·23上·沈阳·期末）金属铁对人类的生产生活和社会发展有着极其重要的作用。请回答下列问题：铁的性质为除去铜屑中的少量铁屑，某同学设计了以下两个实验方案：(1)写出方案Ⅰ中有关反应的化学方程式，其基本反应类型为。此方案得出两种金属的活动性由强到弱的顺序为。(2)以上两个实验方案中，说明你选择的方案和理由：。铁的冶炼如图为实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验改进装置(部分夹持仪器略去)。实验步骤如下：I.连接好装置，并检查装置的气密性；Ⅱ.装好药品……；Ⅲ.实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却。(3)补全步骤Ⅱ，装好药品，。(4)实验中可看到A处玻璃管里的实验现象：，发生反应的化学方程式为。(5)盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有(填序号)。①收集多余的CO

②检验并吸收反应生成的CO2(6)工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁。据此填写下列框图中有关物质的质量。铁的锈蚀与防护取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行如图实验，一段时间后发现A、D试管内铁钉被锈蚀，D管内铁钉有较厚铁锈。B、C管内铁钉无明显变化(氯化钙固体用于除去试管内的水蒸气)。(7)对比A、B试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的发生化学反应。(8)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与有关。(9)铁锈蚀后应及时除锈的原因是。(10)生活中为防止铁锅被锈蚀可采用的方法有。真题感悟1．（22·23下·十堰·中考真题）下列设计的实验方案能达到目的的是（）实验目的验证甲烷由碳、氢元素组成探究催化剂对H2O2溶液分解速率的影响探究同种溶质在不同种溶剂中的溶解性探究铁生锈的条件之一是与空气（或氧气）接触实验方案

选项ABCDA．A B．B C．C D．D2．（22·23·泰安·中考真题）设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法。下列对比实验不能达到目的的是（）选项ABCD实验设计实验目的探究同种物质在不同溶剂中的溶解性鉴别硬水和软水探究铁生锈的条件比较Fe和Zn的金属活动性强弱A．A B．B C．C D．D3．（22·23·青岛·中考真题）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4．（22·23下·无锡·中考真题）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是（）

A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关5．（22·23下·辽宁·中考真题）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。【铁的锈蚀和防护】下列环境中的铁制品最容易生锈的是_____(填字母)。A．未擦干的铁锅 B．喷油漆的栏杆 C．盛水的不锈钢水杯6．（22·23下·辽宁·中考真题）“对比实验”是科学探究的重要方法。根据下图实验回答。

探究铁钉锈蚀条件实验中，蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是。几天后观察，能证明铁钉锈蚀与水有关的现象是。7．（22·23下·安徽·中考真题）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。

(1)B中将蒸馏水煮沸的目的是。(2)ABD对比，说明铁钉锈蚀需要的物质是；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是。8．（22·23·常德·中考真题）常德滨湖公园的“金刚塔”，俗称“铁树”，始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况，专家认为由于常德天气潮湿多雨，加上“金刚塔”主要成分为铁，导致表面局部锈蚀严重，需作保护处理。请回答相应问题：

(1)铁生锈的条件为，铁锈主要成分为(填化学式)。(2)常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重，以下合理的除锈措施是__________(填序号)。A．直接喷洒稀盐酸B．小心打磨生锈处C．用水清洗(3)请你写出一种防止铁制品锈蚀的措施。

实验04探究铁生锈的条件实验梳理【实验目的】1．观察铁钉在不同条件下的生锈情况，探究生锈的原因及机制。2．学会控制变量法设计实验方案。【实验仪器】试管、橡皮塞【实验试剂】铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花、干燥剂氯化钙、稀硫酸、氯化钠【实验步骤】（1）将5支试管分别编号为A、B、C、D、E（2）A试管中加入少量蒸馏水，使铁钉一半浸没在水中B试管中铁钉全部浸没在经煮沸迅速冷却的蒸馏水中，水面上加一层植物油C试管中放入铁钉，加入少量干燥剂，再放一团干棉球，塞紧橡皮塞D试管中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一半浸在盐水中E试管中加入用稀硫酸浸没过的铁钉（3）将5支试管放在实验室观察1周，每天记录实验现象【实验记录】ABCDE立即观察无现象无现象无现象无现象无现象1天后无现象无现象无现象铁钉表面开始生锈铁钉表面开始生锈3天后无现象无现象无现象铁锈增多铁锈增多1周后铁钉表面开始生锈无现象无现象锈蚀严重锈蚀严重【实验讨论】铁发生锈蚀的条件：铁与水和氧气（或空气）同时接触，酸溶液或氯化钠等溶液会加快铁锈蚀的速率。实验点拨1.铁钉生锈实验设计（1）实验中要用煮沸过的蒸馏水的目的是除去水中溶解的氧气。（2）B试管实验在水面上加一层植物油的目的是隔绝氧气。2.钢铁的生锈（1）原理：铁在空气中锈蚀，实际上是铁与氧气、水等物质作用，发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。（2）铁锈的成分：铁锈的主要成分是Fe2O3，铁锈属于混合物。（3）铁锈蚀属于缓慢氧化，该过程放出热量。（4）铁锈是一种红棕色疏松多孔的物质，空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透，持续跟铁反应，所以铁锈对铁起不到保护作用。如不及时除去，铁甚至会完全锈蚀。【注意】除锈方法：物理方法：用砂纸打磨，用刀刮。（2）化学方法：用酸清洗（酸不能过量）。3.防止钢铁锈蚀的原理和方法（1）原理：破坏钢铁锈蚀的条件，使铁制品隔绝氧气或水。（2）减缓钢铁制品生锈的措施：①“干”：保持铁制品表面清洁干燥。②“膜”：在钢铁表面覆盖保护膜，如涂油、喷漆或搪瓷等。③“镀”：在钢铁表面镀上一层其他金属，如镀铬、镀锌等。④“烤”：用化学方法使钢铁表面形成致密的氧化膜，如锯条上的烤蓝等。⑤“改”：改变内部结构，添加其他元素制成合金，如钢铁中加镍、铬制成不锈钢等。典例分析【典例01】下列实验设计能够达到其对应实验目的的是（）A．检查装置气密性 B．测定空气中氧气的含量C．探究铁钉锈蚀的条件D．探究CO2溶于水生成酸【答案】B【详解】A、该装置通过长颈漏斗和外界相通，无法用图中方法检查装置的气密性，图中操作错误，不符合题意；B、红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，符合题意；C、左边试管中铁钉只与水接触，不生锈，右边试管中铁钉只与氧气接触，不生锈，无法探究铁钉锈蚀的条件，不符合题意；D、二氧化碳能溶于水，也能导致装置内气体减少，压强减小，软塑料瓶变瘪，无法探究二氧化碳溶于水生成酸，不符合题意。故选B。【典例02】铁是世界年产量最高的金属材料，下列关于铁的叙述不正确的是（）A．铁生锈时生成四氧化三铁 B．表面涂漆以防止铁生锈C．铁制品应放置于干燥的环境中 D．寻找金属代用品可保护金属资源【答案】A【详解】A.铁生锈时生成三氧化二铁，此选项错误；

B.铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，表面涂漆可使铁与氧气、水隔绝，所以铁制品表面涂漆能防止铁生锈，此选项正确；C.铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，所以铁制品应放置于干燥的环境中，能防止铁生锈，此选项正确；

D.寻找金属代用品可保护金属资源，此选项正确。故选A。【典例03】我国自主制造的航母下海，为保证航母的使用寿命，下列防锈措施不可行的是（）A．给某些部位涂油B．刷防锈漆C．船体经常用稀盐酸清洗D．用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件【答案】C【详解】A、涂油可隔绝氧气和水，防止铁生锈，该措施可行；B、刷漆可隔绝氧气和水，防止铁生锈，该措施可行；C、铁锈的主要成分为氧化铁，氧化铁能与盐酸反应，但铁也能与盐酸反应，该措施不可行；D、合金的抗腐蚀性更好，该措施可行。故选C。对点训练1．（22·23·广西·模拟预测）钢铁锈蚀造成金属资源浪费的同时还可能引发安全事故，下列铁制品的防锈原理与其他三项不同的是（）A．用不锈钢制餐具 B．自行车链条涂油C．水龙头表面镀铬 D．给金属栏杆刷漆【答案】A【详解】A、不锈钢为铁合金，则该防锈原理为将铁制成合金；B、链条涂油是通过隔绝空气从而防锈；C、水龙头表面镀铬是通过隔绝空气从而防锈；D、刷漆通过隔绝空气从而防锈。故选A。2．（22·23下·中山·三模）深中通道是我国的一个超级工程，其中建设大桥时使用了大量钢材，下列对钢材防腐蚀的有关措施错误的是（）A．钢材表面涂防锈漆 B．用生铁代替钢材C．制成耐海水的合金钢 D．钢索用一层塑料包裹【答案】B【详解】A、钢材表面涂防锈漆，可以隔绝氧气和水，防止钢材生锈，不符合题意；B、钢的抗腐蚀性比生铁强，故用生铁代替钢材，不能防腐蚀，符合题意；C、合金比组成它的纯金属抗腐蚀性好，故制成耐海水的合金钢，可以防腐蚀，不符合题意；D、钢索用一层塑料包裹，可以隔绝氧气和水，防止钢材生锈，不符合题意。故选B。3．（22·23上·保定·期末）铁是生活中常用的金属，如图是某“取暖片”外包装的图片。该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热是利用铁生锈时会放热。(1)发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与、共同作用才会生锈。(2)铁锈的结构很疏松，其主要成分是。(3)生活中，为防止铁制品生锈，人们采用的方法是（写出一条即可）。【答案】(1)氧气水(2)Fe2O3·xH2O(3)刷油漆（合理即可）【详解】（1）发热剂需要接触到空气才会发热，原因是铁要与氧气、水共同作用才会生锈；（2）铁锈的结构很疏松，其主要成分是Fe2O3·xH2O；（3）生活中，为防止铁制品生锈，人们采用的方法是刷油漆（合理即可），以隔绝氧气和水。4．（22·23上·唐山·期末）某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：(1)一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与和直接接触，其中试管②中铁钉的A、B、C三处中处锈蚀最严重。(2)试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是。(3)沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是；(4)防止炒菜铁锅生锈常采用的方法是；学校车棚的铁架防生锈方法是等。【答案】(1)水氧气B(2)除去水中溶解的氧气(3)空气干燥，水蒸气含量少(4)保持洁净干燥（合理即可）刷漆（合理即可）【详解】（1）一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与水和氧气直接接触，试管②铁钉中的A、B、C三处中，B处与水和氧气同时接触，锈蚀最严重。（2）试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，因为温度升高，气体溶解度减小，故其目的是除去溶解在水中的氧气。（3）沙漠地区的空气干燥，缺少铁生锈的必要条件水，所以锈蚀较慢。（4）防止铁制品生锈的原理是隔绝氧气或水，故防止炒菜铁锅生锈常采用的方法是保持洁净干燥；学校车棚的铁架防生锈方法是刷漆等。5．（22·23上·牡丹江·期末）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【详解】【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）6．（22·23下·莆田·期末）某化学兴趣小组利用以下实验装置探究铁生锈的条件。【提出问题】铁生锈的条件是什么？【设计实验】取根无锈的铁丝设计如图所示的三个实验。【实验现象】（1）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。【实验结论】（2）对比实验(填序号)，可以得出铁生锈需要氧气；得出“铁生锈需要与水接触”这一结论所依据的现象是。【拓展与延】（3）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：实验实验药品实验1长5cm、直径1mm铁丝，15mL蒸馏水实验2长5cm、直径1mm铁丝，15mL海水①根据图1，说明铁生锈会(选填“吸收”或“放出”)热量。②根据以上图象，可以得出结论：。【实践应用】（4）有时候铁制品腐蚀不一定是因为锈蚀而引起的，如用铁桶盛装农药波尔多液(含硫酸铜溶液)就很容易被腐蚀，写出该反应的化学方程式。【答案】右边液面下降，左边液面上升至刻度1Ⅰ、Ⅲ实验Ⅰ中铁生锈，实验II中铁不能生锈放出海水能够促进铁生锈Fe+CuSO4=Cu+FeSO4【详解】[实验现象]（1）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]（2）对比实验Ⅰ、Ⅲ，实验变量是是否与氧气接触，可以得出铁生锈需要氧气；得出“铁生锈需要与氧气接触”这一结论所依据的现象是实验Ⅰ中铁生锈，实验II中没有和水接触，铁不能生锈。[拓展与延]（3）①根据图3，过程中温度升高，说明铁生锈会放出热量。②根据图3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。[实践应用]（4）铁的金属活动性强于铜，所以铁单质会和硫酸铜溶液发生反应生成铜单质和硫酸亚铁，化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。7．（22·23上·沈阳·期末）金属铁对人类的生产生活和社会发展有着极其重要的作用。请回答下列问题：铁的性质为除去铜屑中的少量铁屑，某同学设计了以下两个实验方案：(1)写出方案Ⅰ中有关反应的化学方程式，其基本反应类型为。此方案得出两种金属的活动性由强到弱的顺序为。(2)以上两个实验方案中，说明你选择的方案和理由：。铁的冶炼如图为实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验改进装置(部分夹持仪器略去)。实验步骤如下：I.连接好装置，并检查装置的气密性；Ⅱ.装好药品……；Ⅲ.实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却。(3)补全步骤Ⅱ，装好药品，。(4)实验中可看到A处玻璃管里的实验现象：，发生反应的化学方程式为。(5)盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有(填序号)。①收集多余的CO

②检验并吸收反应生成的CO2(6)工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁。据此填写下列框图中有关物质的质量。铁的锈蚀与防护取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行如图实验，一段时间后发现A、D试管内铁钉被锈蚀，D管内铁钉有较厚铁锈。B、C管内铁钉无明显变化(氯化钙固体用于除去试管内的水蒸气)。(7)对比A、B试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的发生化学反应。(8)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与有关。(9)铁锈蚀后应及时除锈的原因是。(10)生活中为防止铁锅被锈蚀可采用的方法有。【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu置换反应铁>铜/Fe>Cu(2)Ⅰ，可以制得更多的铜(Ⅱ，便于观察是否除尽。)(3)先通入一段时间一氧化碳，再点燃酒精喷灯(4)红色粉末变黑3CO+Fe2O32Fe+3CO2(5)①②(6)480；336；350(7)O2/氧气(8)NaCl/氯化钠(9)铁锈疏松多孔，铁能进一步被锈蚀(10)保持铁锅的干燥整洁【详解】（1）①除去铜屑中的少量铁屑，加入适量硫酸铜溶液，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，故填写：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；②该反应符合置换反应“一换一”的特征，故填写：置换反应；③因为铁能把硫酸铜中的铜置换出来，说明铁的金属活动性比铜强，故填写：铁>铜(Fe>Cu)。（2）选择方案I，由于铁与硫酸铜反应置换出了铜，使铜的质量在原有基础上增加，选择方案II，由与铁与稀硫酸反应产生了氢气，所以，我们会观察到有大量气泡产生，便于观察少量铁是否除尽，故填写：Ⅰ，可以制得更多的铜(Ⅱ，便于观察是否除尽。)（3）装好药品后，要先通一段时间一氧化碳，再点燃酒精喷灯，将装置A中的空气赶净，防止点燃酒精喷灯时，一氧化碳与空气混合发生爆炸，故填写：先通入一段时间一氧化碳，再点燃酒精喷灯。（4）①实验中可看到A处玻璃管里的实验现象是红棕色粉末变为黑色，故填写：红色粉末变黑；②A处发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温下生成铁与二氧化碳，化学方程式为：，故填写：。（5）由于一氧化碳难溶于水，可以用排水法收集一氧化碳，所以，盛满石灰水的B装置可以收集多余的CO，又因为CO2通入澄清石灰水中，可以使澄清石灰水变浑浊，可以用来检验生成物二氧化碳，并通过反应将二氧化碳吸收，故填写：①②。（6）由题干可知，氧化铁的质量为480t，将该纯净物质量代入化学方程式求解生成纯铁的质量；解：设生成纯铁质量为x由题干可知，得到含杂质4%的生铁，由此，得出生铁中含有96%的铁，根据公式：可得，，故填写：480；336；350。（7）由图可知，A试管中铁钉有一部分暴露在空气中，无氧蒸馏水与空气的接触面铁钉生锈，B试管中铁钉浸泡在无氧蒸馏水中并用植物油与空气中氧气隔绝，所以，B试管中铁钉不生锈，说明铁锈蚀主要是与空气中的O2发生化学反应，故填写：O2(氧气)。（8）由图可知，A试管中铁钉有一部分暴露在空气中，无氧蒸馏水与空气的接触面铁钉生锈，B试管中铁钉有一部分浸泡在无氧蒸馏水配制的饱和NaCl溶液中，一段时间后发现A、D试管内铁钉被锈蚀，D管内铁钉有较厚铁锈，说明铁锈蚀还与氯化钠有关，故填写：NaCl(氯化钠)。（9）铁锈蚀后应及时除锈的原因是铁锈疏松多孔，铁能进一步被锈蚀，故填写：铁锈疏松多孔，铁能进一步被锈蚀。（10）生活中为防止铁锅被锈蚀可采用的方法有保持铁锅的干燥整洁，故填写：保持铁锅的干燥整洁。真题感悟1．（22·23下·十堰·中考真题）下列设计的实验方案能达到目的的是（）实验目的验证甲烷由碳、氢元素组成探究催化剂对H2O2溶液分解速率的影响探究同种溶质在不同种溶剂中的溶解性探究铁生锈的条件之一是与空气（或氧气）接触实验方案

选项ABCDA．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A、甲烷燃烧后，会看到干冷的烧杯中有水雾，该实验能证明甲烷燃烧生成水，可以说明甲烷中含有氢元素，但不能说明甲烷中含有碳元素，故A不符合题意；B、该实验有溶液浓度、催化剂两个变量，不能探究催化剂对过氧化氢溶液分解速率的影响，故B不符合题意；C、温度、溶剂种类都不同，变量不唯一，不能探究同种溶质在不同溶剂中的溶解性，故C不符合题意；D、两个试管中的变量是空气（或者氧气），可以探究铁生锈的条件之一是与空气（或者氧气）接触，故D符合题意；故选D。2．（22·23·泰安·中考真题）设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法。下列对比实验不能达到目的的是（）选项ABCD实验设计实验目的探究同种物质在不同溶剂中的溶解性鉴别硬水和软水探究铁生锈的条件比较Fe和Zn的金属活动性强弱A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A、氯化钠在水中溶解的比汽油中的多，说明同种物质在不同溶剂中的溶解性不同，该选项能够达到实验目的；B、向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沫较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水，该选项能够达到实验目的；C、实验过程中，两边试管中的铁钉都无明显现象，说明铁只和水或氧气接触不能生锈，但无法证明铁生锈需要的条件，该选项不能够达到实验目的；D、比较Zn和Fe的金属活动性强弱，Zn和Fe的质量相等，稀盐酸浓度和体积也相同，因此能比较铁和锌的活泼性，该选项能达到实验目的。故选C。3．（22·23·青岛·中考真题）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【详解】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。4．（22·23下·无锡·中考真题）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是（）

A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关【答案】C【详解】A、金属的腐蚀，实际上是金属与氧气、水等发生反应，是金属从单质变成化合物的过程，故选项说法正确；B、在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀，是因为铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，故选项说法正确；C、用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈，说明在有氧气和水的条件下，铜不如铁易生锈，故选项说法不正确；D、用如图所示装置探究铜生锈的条件，氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠固体能防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中，一个月后发现铜丝未生锈，说明铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关，故选项说法正确。故选C。5．（22·23下·辽宁·中考真题）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。【铁的锈蚀和防护】下列环境中的铁制品最容易生锈的是_____(填字母)。A．未擦干的铁锅 B．喷油漆的栏杆 C．盛水的不锈