Question

16．研究金属的腐蚀对资源的利用和保护意义重大．
（1）为了探究铁锈蚀的条件，进行如图1所示实验．经过一周后观察，试管A和C中的铁钉无明显变化，试管B中的铁钉明显锈蚀．

①通过实验发现：铁锈蚀是铁与氧气和水发生化学反应的过程．
②A中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是将溶解在水中的氧气赶出．
（2）家中的刀具若沾有食盐水锈蚀更快．为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素，做了如下的实验．
【提出问题】铁锈蚀速率与哪些因素有关．
【查阅资料】①物质溶解在水中得到的混合物称为水溶液，如氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液，乙醇溶解在水中得到乙醇溶液．
②氯化钠溶液能导电；乙醇溶液不能导电．
【猜想】铁的锈蚀速率与下列因素有关：
①反应时的温度；②氧气的含量；③水溶液的导电性．
【实验】每次取两套如图2所示的装置，编号为I、II．向两套装置中分别装入质量、大小相同的铁钉和等体积的蒸馏水，进行如下三组对比实验（实验开始时，各瓶内气体压强保持一致）．

影响因素	实验设计	实验现象	实验结论及解释
①温度	装置I放入25℃恒温环境中，装置II放入40℃恒温环境中．	两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间I＞II．	锈蚀的速率I＜II；铁的锈蚀速率与反应时的温度有关，温度越高，铁的锈蚀速率越快．
②氧气含量	在相同温度下，向I、II两套装置的集气瓶中分别通入氧气和空气．	铁钉均锈蚀，且U型管中液面由b处上升至a处所需时间I＜II．	铁的锈蚀速率与氧气的含量有关，氧气的含量越多，铁的锈蚀越快．
③水溶液的导电性	在相同温度下，装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液；装置II集气瓶中加入10mL乙醇．	两套装置中铁钉均锈蚀； 且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间I＜II．	铁的锈蚀速率与水溶液的导电性有关，在能导电的溶液中，锈蚀的速率加快．

（3）若将两根铁钉分别放入两支试管中，在一支试管中加入稀硫酸，另一支试管中加入稀盐酸，观察到两支试管内均有大量气泡产生，铁钉逐渐溶解，在酸溶液中被快速腐蚀．
【反思与提高】
根据该探究实验以及你所学的知识，判断下列说法正确的是AC（填序号）．
A．金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程
B．金属越活泼，就越容易被锈蚀
C．金属腐蚀不一定要有氧气参加．

Answer 1

分析 （1）①根据铁生锈的条件分析；②根据水中能溶解少量的氧气分析；
（2）①根据两套装置中现象分析，即且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间I＞II；②根据氧气的含量越多，铁的锈蚀越快分析；③根据型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间I＜II分析；
【反思与提高】A、金属锈蚀就是金属与其他物质发生化学反应；B、根据金属铝进行判断；C、根据金属的锈蚀与水溶液的导电性有关．

解答 解：（1）①B中的铁钉与氧气和水充分接触，生锈了，说明铁与氧气和水同时接触时容易生锈．故填：氧气、水．
②因为蒸馏水中溶解有少量的氧气，加热煮沸的目的是把溶解在水中的氧气排出．故填：把溶解在水中的氧气排出．
（2）①根据两套装置中铁钉均锈蚀所需时间I＞II，可得出结论：温度越高，铁的锈蚀速率越快
②由结论知，铁的锈蚀速率与氧气的含量有关，氧气的含量越多，铁的锈蚀越快．可设计实验步骤为：在相同温度下，向I、II两套装置的集气瓶中分别通入氧气和空气，由此得到现象为：铁钉均锈蚀，且U型管中液面由b处上升至a处所需时间I＜II．
③根据实验现象：两套装置中铁钉均锈蚀，且U型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间I＜II．则得出的结论为：铁的锈蚀速率与水溶液的导电性有关，在能导电的溶液中，锈蚀的速率加快．
（3）A、金属锈蚀就是金属与其他物质发生化学反应，故A正确；
B、金属越活泼，不一定越容易被锈蚀，如铝，生成一层致密的氧化铝保护膜阻止了铝进一步被氧化，故B错误；
C、由以上实验三可知，金属的锈蚀与水溶液的导电性有关，金属腐蚀不一定要有氧气参加，故C正确；
故答案为：
（1）①水和氧气；②将溶解在水中的氧气赶出；
（2）

影响因素	实验设计	实验现象	实验结论及解释
①温度			温度越高，铁的锈蚀速率越快
②氧气含量	在相同温度下，向I、II两套装置的集气瓶中分别通入氧气和空气．	铁钉均锈蚀，且U型管中液面由b处上升至a处所需时间I＜II
③水溶液的导电性			铁的锈蚀速率与水溶液的导电性有关，在能导电的溶液中，锈蚀的速率加快

【反思与提高】AC．

点评 本题主要考查学生对铁生锈的条件这一知识点的掌握情况，尤其强调铁同时直接和氧气、水接触这一点，但还要掌握金属腐蚀不一定要有氧气参加．