Question

13．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：铁锈蚀是铁与水和氧气发生化学反应的过程．
②A中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是除去水中的氧气．
（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形管中液面均由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，铁的锈蚀速度越快
②氧气含量	在相同温度下，装置Ⅰ集气瓶中加入氧气加入10mL乙醇	两套装置中铁钉均锈蚀，且U形管中液面均由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形管中液面均由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
（4）怎样可以有效减少铁的锈蚀涂油或镀铬．

Answer 1

分析 （1）根据已有的知识进行分析解答，铁在与水和氧气并存时易生锈，防锈就是破坏铁生锈的条件，据此解答．
（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根据型管中液面均由b处上升至a处，则所需时间I＜II分析；
（3）根据铁锈的因素解答；
（4）根据金属锈蚀的条件来分析．

解答 解：（1）①铁生锈是铁与氧气和水共同存在时发生的反应，故填：水和氧气；
②蒸馏水要事先煮沸，是为了除去溶解在水中的氧气，故填：除去水中的氧气；
（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要向证明与氧气有关，可以将一个装置放入空气，看另一个装置通入的是氧气；根据两套装置中铁钉均锈蚀所需时间I＞II，说明氧气浓度越大，铁锈蚀的越快；
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、金属的腐蚀是指金属单质与其他物质发生化学反应的过程，故正确；
B、金属越活泼，就越容易被锈蚀是错误的，如铝的活动性强，但是由于其表面有一层氧化物薄膜对内部结构起到了保护作用，所以耐腐蚀性强，故错误；
C、金属腐蚀不一定要有氧气参加，如电化锈蚀，故正确；
（4）防止金属生锈的方法有：在金属表面涂一层油漆；在金属表面镀一层金属；隔绝空气等．
故答案为：
（1）①水和氧气   ②将溶解在水中的氧气赶出
（2）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；
（3）AC；
（4）涂油或镀铬．

点评 本题考查的是金属锈蚀的条件和防锈的措施，完成此题，可以依据已有的知识进行．