Question

12．芜湖铁画经过300多年的发展，已成为一朵艺苑奇葩，被列为首批非物质文化遗产．
Ⅰ．现在铁画艺术大师们又赋予她新的生命力，给铁画穿上一层金黄色的外衣--镀金．在铁画表面镀金的主要作用是防止腐蚀．
Ⅱ．（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，铁的锈蚀速率越快
②氧气含量	在相同温度下，向Ⅰ、Ⅱ两套装置中分别通入氧气和空气	铁钉均锈蚀，且U形管中液面由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他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 铁与水和氧气同时接触时容易生锈，生锈的速率与温度、氧气的浓度和溶液能否导电有关；
金属腐蚀包括吸氧腐蚀和析氢腐蚀等．

解答 解：Ⅰ．在铁画表面镀金的主要作用是防止铁制品被腐蚀．
故填：防止腐蚀．
Ⅱ．（1）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，其目的是将溶解在水中的氧气赶出．
故填：水和氧气；将溶解在水中的氧气赶出．
（2）实验过程如下表所示：

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，铁的锈蚀速率越快
②氧气含量	在相同温度下，向Ⅰ、Ⅱ两套装置中分别通入氧气和空气	铁钉均锈蚀，且U形管中液面由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）【反思与提高】
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，该选项说法正确；
B．有些金属很活泼，例如铝在通常情况下能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物保护膜，对里面的铝起到保护作用，该选项说法不正确；
C．金属腐蚀不一定要有氧气参加，例如析氢腐蚀中没有氧气参加，该选项说法正确．
故填：AC．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．