题目内容
10.铬(Cr)为不锈钢主要的添加元素,含量一般在12%以上.铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜是不锈钢具有耐蚀性主要原因.请回答下列问题:(1)铁生锈的主要条件是铁与氧气和水直接接触.
(2)不锈钢是一种混合物(填“纯净物”或“混合物”).
(3)相同温度下,取大小相同、表面光亮的Cr、Mg、Cu三种金属薄片,分别投入等体积等溶质质量分数的足量稀盐酸中(反应中Cr显+2价),现象如下:
| 金属 | Cr | Mg | Cu |
| 与盐酸反应现象 | 放出气泡速率缓慢 | 放出气泡速率较快 | 无明显现象 |
②从上述探究实验可知,Cr能(填“能”或“不能”)跟CuSO4溶液反应.若反应,请写出反应的化学方程式Cr+CuSO4═CrSO4+Cu.
(4)请你再说出防止铁生锈的一条措施在铁制品表面涂上油漆.
分析 (1)根据铁生锈的原理进行分析;
(2)根据不锈钢的成分进行分析;
(3)①根据金属和酸反应的现象进行分析;
②根据判断出的金属活动性顺序进行分析;
(4)根据铁生锈的条件分析防锈的措施.
解答 解:(1)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,故答案为:氧气、水;
(2)不锈钢中含有铁、铬、镍,是混合物,属于合金,故答案为:混合物;
(3)①镁和盐酸反应放出气泡较快,说明镁最活泼,铜和盐酸反应无现象,说明铜最不活泼,铬与盐酸反应放出气泡较慢,说明介于镁和铜之间,故答案为:Mg、Cr、Cu;
②通过判断可知铬比铜活泼,可以将铜从其盐溶液中置换出来,故答案为:能;Cr+CuSO4═CrSO4+Cu.
(4)铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触.所以,要防止铁制品生锈,可以使铁制品表面保持干燥、在铁制品表面涂上油漆等措施.
故答案为:在铁制品表面涂上油漆.
点评 在解此类题时,首先分析题中的问题,然后结合题中所给的知识和学过的知识进行分析解答.
练习册系列答案
相关题目
4.某化学小组同学研究铁丝在氧气中燃烧的反应,进行了如下实验.
(1)取一段打磨好的螺旋状铁丝,在下端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,插入充满氧气且放有少量水的集气瓶中.观察到如下现象:铁丝剧烈燃烧,放热,火星四射,集气瓶底部出现黑色固体.
(2)为了确定该黑色固体的成分,同学们查阅到以下资料:
①铁粉是黑色或灰黑色粉末,四氧化三铁为黑色固体,具有磁性.
②铁和盐酸反应:铁+盐酸→氯化亚铁+氢气
四氧化三铁和盐酸反应:四氧化三铁十盐酸→氯化铁+氯化亚铁+水
③,氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铁溶液为黄色.
该小组同学根据以上资料,猜想黑色固体的成分有三种可能:
a.只含有铁; b.只含有四氧化三铁; c.铁和四氧化三铁
经过讨论发现,猜想a不合理,可以排除.
(3)有同学提出:用磁铁来确定黑色固体的成分.其他同学表示反对,其理由为铁和四氧化三铁都可以被磁铁吸引
(4)经过讨论,同学们设计了以下实验方案,通过实验确定了黑色固体的成分.
(1)取一段打磨好的螺旋状铁丝,在下端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,插入充满氧气且放有少量水的集气瓶中.观察到如下现象:铁丝剧烈燃烧,放热,火星四射,集气瓶底部出现黑色固体.
(2)为了确定该黑色固体的成分,同学们查阅到以下资料:
①铁粉是黑色或灰黑色粉末,四氧化三铁为黑色固体,具有磁性.
②铁和盐酸反应:铁+盐酸→氯化亚铁+氢气
四氧化三铁和盐酸反应:四氧化三铁十盐酸→氯化铁+氯化亚铁+水
③,氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铁溶液为黄色.
该小组同学根据以上资料,猜想黑色固体的成分有三种可能:
a.只含有铁; b.只含有四氧化三铁; c.铁和四氧化三铁
经过讨论发现,猜想a不合理,可以排除.
(3)有同学提出:用磁铁来确定黑色固体的成分.其他同学表示反对,其理由为铁和四氧化三铁都可以被磁铁吸引
(4)经过讨论,同学们设计了以下实验方案,通过实验确定了黑色固体的成分.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量黑色固体于试管中,加入适量盐酸,放置一段时间 | 现象1:液体由无色变为黄色 | 黑色固体中含有四氧化三铁 |
| 现象2: 有气泡冒出 | 黑色固体中含有铁 |
15.某化学兴趣小组有一次活动的内容是对一包干燥的红色粉末进行探究.请你参与并回答有关问题.
【教师提醒】
(1)它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
(2)Fe(OH)3为暗红色粉末.
【提出猜想】
红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3 ④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu、Fe2O3的混合物 ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
【资料获悉】
(1)2Fe(OH)3$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Fe2O3+3H2O
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图(1)进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的③④⑥(填猜想中的序号).理由是氢氧化铁能分解生成水.

(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为丙的观点正确(填“乙”或“丙”).解释另一个同学不正确的原因:氧化铁和盐酸反应会生成氯化铁,氯化铁会与铜反应.
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图(2)在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的作用是排净装置中的空气.
(2)应该选择I组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第⑤组(填序号).
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式:3CO+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2;实验中观察到A装置中的现象为部分红色粉末变黑.
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?不需要(填“需要”或“不需要”),理由是因为一直通入CO气体,B中溶液不会倒吸到A装置中.
【拓展延伸】
有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图(2)中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?可行(填“可行”或“不可行”).
【反思评价】
(1)戊同学指出:从环保角度,图(2)装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?在B装置后放一燃着的酒精灯.
(2)请你说出不选用另一组数据计算,来确定红色粉末组成的原因:铁离子在溶液中显黄色,铜离子在溶液中显蓝色,亚铁离子在溶液中显浅绿色,依据溶液的颜色也可以判断.
【教师提醒】
(1)它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
(2)Fe(OH)3为暗红色粉末.
【提出猜想】
红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3 ④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu、Fe2O3的混合物 ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
【资料获悉】
(1)2Fe(OH)3$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Fe2O3+3H2O
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图(1)进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的③④⑥(填猜想中的序号).理由是氢氧化铁能分解生成水.
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为丙的观点正确(填“乙”或“丙”).解释另一个同学不正确的原因:氧化铁和盐酸反应会生成氯化铁,氯化铁会与铜反应.
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图(2)在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表
| 反应前 | 反应后 | |
| I组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g |
| II组 | 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g | 洗气瓶和瓶中的物质总质量为183.1g |
(1)在装置A中先通CO气体的作用是排净装置中的空气.
(2)应该选择I组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第⑤组(填序号).
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式:3CO+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2;实验中观察到A装置中的现象为部分红色粉末变黑.
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?不需要(填“需要”或“不需要”),理由是因为一直通入CO气体,B中溶液不会倒吸到A装置中.
【拓展延伸】
有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图(2)中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?可行(填“可行”或“不可行”).
【反思评价】
(1)戊同学指出:从环保角度,图(2)装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?在B装置后放一燃着的酒精灯.
(2)请你说出不选用另一组数据计算,来确定红色粉末组成的原因:铁离子在溶液中显黄色,铜离子在溶液中显蓝色,亚铁离子在溶液中显浅绿色,依据溶液的颜色也可以判断.