Question

13．研究金屬的腐蝕對(duì)資源的利用和保護(hù)意義重大．
（1）為了探究鐵銹蝕的條件，進(jìn)行如圖1所示實(shí)驗(yàn)．經(jīng)過一周后觀察，試管A和C中的鐵釘無明顯變化，試管B中的鐵釘明顯銹蝕．

①通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：鐵銹蝕是鐵與水和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程．
②A中加入的蒸餾水要事先煮沸，其目的是除去水中的氧氣．
（2）家中的刀具若沾有食鹽水銹蝕更快．為了進(jìn)一步探究影響鐵銹蝕速率的因素，做了如下的實(shí)驗(yàn)．
【提出問題】鐵銹蝕速率與哪些因素有關(guān)．
【查閱資料】①物質(zhì)溶解在水中得到的混合物稱為水溶液，如氯化鈉溶解在水中得到氯化鈉溶液，乙醇溶解在水中得到乙醇溶液．
②氯化鈉溶液能導(dǎo)電；乙醇溶液不能導(dǎo)電．
【猜想】鐵的銹蝕速率與下列因素有關(guān)：
①反應(yīng)時(shí)的溫度；②氧氣的含量；③水溶液的導(dǎo)電性．
【實(shí)驗(yàn)】每次取兩套如圖2所示的裝置，編號(hào)為I、II．向兩套裝置中分別裝入質(zhì)量、大小相同的鐵釘和等體積的蒸餾水，進(jìn)行如下三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，各瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)保持一致）．

影響因素	實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋
①溫度	裝置Ⅰ放入25℃恒溫環(huán)境中，裝置Ⅱ放入40℃恒溫環(huán)境中	兩套裝置中鐵釘均銹蝕，且U形管中液面均由b處上升至a處，則所需時(shí)間Ⅰ＞Ⅱ	銹蝕的速率Ⅰ＜Ⅱ；鐵的銹蝕速率與反應(yīng)時(shí)的溫度有關(guān)溫度越高，鐵的銹蝕速度越快
②氧氣含量	在相同溫度下，裝置Ⅰ集氣瓶中加入氧氣加入10mL乙醇	兩套裝置中鐵釘均銹蝕，且U形管中液面均由b處上升至a處，則所需時(shí)間Ⅰ＞Ⅱ	鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關(guān)，氧氣的含量越多，鐵的銹蝕越快
③水溶液的導(dǎo)電性	在相同溫度下，裝置Ⅰ集氣瓶中加入10mL氯化鈉溶液；裝置Ⅱ集氣瓶中加入10mL乙醇	兩套裝置中鐵釘均銹蝕；且U形管中液面均由b處上升至a處，則所需時(shí)間Ⅰ＜Ⅱ	鐵的銹蝕速率與水溶液的導(dǎo)電性有關(guān)，在能導(dǎo)電的溶液中，銹蝕的速率加快

（3）若將兩根鐵釘分別放入兩支試管中，在一支試管中加入稀硫酸，另一支試管中加入稀鹽酸，觀察到兩支試管內(nèi)均有大量氣泡產(chǎn)生，鐵釘逐漸溶解，在酸溶液中被快速腐蝕．
【反思與提高】
根據(jù)該探究實(shí)驗(yàn)以及你所學(xué)的知識(shí)，判斷下列說法正確的是AC（填序號(hào)）．
A．金屬的腐蝕是指金屬單質(zhì)與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程
B．金屬越活潑，就越容易被銹蝕
C．金屬腐蝕不一定要有氧氣參加
（4）怎樣可以有效減少鐵的銹蝕涂油或鍍鉻．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析解答，鐵在與水和氧氣并存時(shí)易生銹，防銹就是破壞鐵生銹的條件，據(jù)此解答．
（2）①根據(jù)兩套裝置中現(xiàn)象分析，即且U型管中液面均由b處上升至a處，則所需時(shí)間I＞II；②根據(jù)型管中液面均由b處上升至a處，則所需時(shí)間I＜II分析；
（3）根據(jù)鐵銹的因素解答；
（4）根據(jù)金屬銹蝕的條件來分析．

解答 解：（1）①鐵生銹是鐵與氧氣和水共同存在時(shí)發(fā)生的反應(yīng)，故填：水和氧氣；
②蒸餾水要事先煮沸，是為了除去溶解在水中的氧氣，故填：除去水中的氧氣；
（2）①根據(jù)兩套裝置中鐵釘均銹蝕所需時(shí)間I＞II，可得出結(jié)論：溫度越高，鐵的銹蝕速率越快；
②要向證明與氧氣有關(guān)，可以將一個(gè)裝置放入空氣，看另一個(gè)裝置通入的是氧氣；根據(jù)兩套裝置中鐵釘均銹蝕所需時(shí)間I＞II，說明氧氣濃度越大，鐵銹蝕的越快；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩套裝置中鐵釘均銹蝕，且U型管中液面均由b處上升至a處，則所需時(shí)間I＜II．則得出的結(jié)論為：鐵的銹蝕速率與水溶液的導(dǎo)電性有關(guān)，在能導(dǎo)電的溶液中，銹蝕的速率加快．
（3）A、金屬的腐蝕是指金屬單質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，故正確；
B、金屬越活潑，就越容易被銹蝕是錯(cuò)誤的，如鋁的活動(dòng)性強(qiáng)，但是由于其表面有一層氧化物薄膜對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)起到了保護(hù)作用，所以耐腐蝕性強(qiáng)，故錯(cuò)誤；
C、金屬腐蝕不一定要有氧氣參加，如電化銹蝕，故正確；
（4）防止金屬生銹的方法有：在金屬表面涂一層油漆；在金屬表面鍍一層金屬；隔絕空氣等．
故答案為：
（1）①水和氧氣   ②將溶解在水中的氧氣趕出
（2）溫度越高，鐵的銹蝕速率越快；
②氧氣含量在相同溫度下，向I、II兩套裝置的集氣瓶中分別通入氧氣和空氣．鐵釘均銹蝕，且U型管中液面由b處上升至a處所需時(shí)間I＜II；
③水溶液的導(dǎo)電性鐵的銹蝕速率與水溶液的導(dǎo)電性有關(guān)，在能導(dǎo)電的溶液中，銹蝕的速率加快；
（3）AC；
（4）涂油或鍍鉻．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是金屬銹蝕的條件和防銹的措施，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．