Question

12．蕪湖鐵畫經(jīng)過300多年的發(fā)展，已成為一朵藝苑奇葩，被列為首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)．
Ⅰ．現(xiàn)在鐵畫藝術大師們又賦予她新的生命力，給鐵畫穿上一層金黃色的外衣--鍍金．在鐵畫表面鍍金的主要作用是防止腐蝕．
Ⅱ．（1）為了探究鐵銹蝕的條件，進行如圖1所示實驗．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通過實驗發(fā)現(xiàn)：鐵銹蝕是鐵與水和氧氣發(fā)生化學反應的過程．
②A中加入的蒸餾水要事先煮沸，其目的是將溶解在水中的氧氣趕出．
（2）家中的刀具若沾有食鹽水銹蝕更快．為了進一步探究影響鐵銹蝕速率的因素，做了如下的實驗．
【提出問題】鐵銹蝕速率與哪些因素有關？
【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氯化鈉溶液能導電；乙醇溶液不能導電．
【猜想】鐵的銹蝕速率與下列因素有關：
①反應時的溫度；②氧氣的含量；③水溶液的導電性．
【實驗】每次取兩套如圖2所示的裝置，編號為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，進行如下三組對比實驗（實驗開始時，各瓶內(nèi)氣體壓強保持一致）．

影響因素	實驗設計	實驗現(xiàn)象	實驗結論及解釋
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，則所需時間：Ⅰ＞Ⅱ	銹蝕的速率：Ⅰ＜Ⅱ； 鐵的銹蝕速率與反應時的溫度有關，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兩套裝置中分別通入氧氣和空氣	鐵釘均銹蝕，且U形管中液面由b處上升至a處，所需時間：Ⅰ＜Ⅱ	鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關，氧氣的含量越多，鐵的銹蝕越快
③水溶液的  導電性	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，則所需時間：Ⅰ＜Ⅱ	鐵的銹蝕速率與水溶液的導電性有關，在能導電的溶液中，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)該探究實驗以及你所學的知識，判斷下列說法正確的是AC（填序號）．
A．金屬的腐蝕是指金屬單質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應的過程
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．

Answer 1

分析 鐵與水和氧氣同時接觸時容易生銹，生銹的速率與溫度、氧氣的濃度和溶液能否導電有關；
金屬腐蝕包括吸氧腐蝕和析氫腐蝕等．

解答 解：Ⅰ．在鐵畫表面鍍金的主要作用是防止鐵制品被腐蝕．
故填：防止腐蝕．
Ⅱ．（1）①通過實驗發(fā)現(xiàn)：鐵銹蝕是鐵與水和氧氣發(fā)生化學反應的過程；
②A中加入的蒸餾水要事先煮沸，其目的是將溶解在水中的氧氣趕出．
故填：水和氧氣；將溶解在水中的氧氣趕出．
（2）實驗過程如下表所示：

影響因素	實驗設計	實驗現(xiàn)象	實驗結論及解釋
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，則所需時間：Ⅰ＞Ⅱ	銹蝕的速率：Ⅰ＜Ⅱ； 鐵的銹蝕速率與反應時的溫度有關，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兩套裝置中分別通入氧氣和空氣	鐵釘均銹蝕，且U形管中液面由b處上升至a處，所需時間：Ⅰ＜Ⅱ	鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關，氧氣的含量越多，鐵的銹蝕越快
③水溶液的  導電性	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，則所需時間：Ⅰ＜Ⅱ	鐵的銹蝕速率與水溶液的導電性有關，在能導電的溶液中，銹蝕的速率加快

（3）【反思與提高】
A．金屬的腐蝕是指金屬單質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應的過程，該選項說法正確；
B．有些金屬很活潑，例如鋁在通常情況下能和空氣中的氧氣反應生成一層致密的氧化物保護膜，對里面的鋁起到保護作用，該選項說法不正確；
C．金屬腐蝕不一定要有氧氣參加，例如析氫腐蝕中沒有氧氣參加，該選項說法正確．
故填：AC．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．