探究鐵生銹的條件（解析版）-2024九年級化學(xué)教材實驗大盤點

人教版2024下冊/第八單元金屬和金屬材料/課題3金屬資源的利用和保護

實驗17探究鐵生銹的條件

/實驗梳理

1.觀察鐵釘在不同條件下的生銹情況，探究生銹的原因及機制。

【實驗?zāi)康摹?/p>

2.學(xué)會控制變量法設(shè)計實驗方案。

【實驗儀器】試管、橡皮塞

【實驗試劑】鐵釘、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸儲水、植物油、棉花、干燥劑氯化鈣

鐵釘一半浸在蒸儲水中鐵釘全部浸沒在蒸儲水中，水鐵釘在干燥的空氣中

面上加一層植物油

-空氣_棉花和

【實驗過程】裝置

一植物油氯化鈣

鐵釘一鐵釘一

-蒸酒水1-蒸餡水一鐵釘

X2

③）

鐵釘生銹，水面附近銹

現(xiàn)象鐵釘不生銹鐵釘不生銹

蝕最嚴重

對比實驗①②：控制鐵釘、水等因素不變,通過有無空氣存在時的實驗,說明鐵釘生銹需

要空氣；

【實驗分析】

對比實驗①③：控制鐵釘、空氣等因素不變,通過有無水存在時的實驗，說明鐵釘生銹需

要水。

【實驗結(jié)論】鐵生銹的主要條件：鐵與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸

/實驗點撥

i.鐵釘生銹實驗設(shè)計

（1）實驗中要用煮沸過的蒸儲水的目的是除去水中溶解的氧氣。

（2）裝置②試管實驗在水面上加一層植物油的目的是隔絕氧氣。

【注意】酸溶液或氯化鈉等溶液會加快鐵銹蝕的速率。

2.鋼鐵的生銹

（1）原理：鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵與氧氣、水等物質(zhì)作用,發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化

為鐵的化合物的過程。

（2）鐵銹的成分：鐵銹的主要成分是鐵銹屬于混合物。

（3）鐵銹蝕屬于緩慢氧化，該過程放出熱量。

（4）鐵銹是一種紅棕色疏松多孔的物質(zhì),空氣中的氧氣和水分穿過它的空隙，不斷向內(nèi)層滲透，持續(xù)

跟鐵反應(yīng)，所以鐵銹對鐵起不到保護作用。如不及時除去，鐵甚至?xí)耆P蝕。

【注意】除銹方法：

（1）物理方法：用砂紙打磨,用刀刮。

（2）化學(xué)方法：用酸清洗（酸不能過量）。

3.防止鋼鐵銹蝕的原理和方法

（1）原理：破壞鋼鐵銹蝕的條件，使鐵制品隔絕氧氣或水。

（2）減緩鋼鐵制品生銹的措施：

①“干”：保持鐵制品表面清潔干燥。

②“膜”：在鋼鐵表面覆蓋保護膜,如涂油、噴漆或搪瓷等。

③“鍍”：在鋼鐵表面鍍上一層其他金屬,如鍍銘、鍍鋅等。

④“烤，，：用化學(xué)方法使鋼鐵表面形成致密的氧化膜,如鋸條上的烤藍等。

⑤“改”：改變內(nèi)部結(jié)構(gòu),添加其他元素制成合金，如鋼鐵中加銀、銘制成不銹鋼等。

/典例精析

【典例1]（24-25九年級上?江蘇泰州?階段練習(xí)）如圖是探究鐵釘銹蝕條件的4個實驗，一段時間后觀察

現(xiàn)象。下列說法錯誤的是

氣

氧

一I-

^-一

物B/-

世

蒸

甲

蒸

泰

乙

鐳

播

丙

儲

水

水

水③

①②④

A.①②對比說明鐵生銹需要空氣，①③對比說明鐵生銹需要水

B.四個實驗中，生銹最快的是④中的鐵釘

C.①中甲、乙、丙三處比較，生銹最明顯的地方是甲

D.③中附著在棉花上的干燥劑的作用是使試管里沒有水分

【答案】C

【解析】A、①中鐵釘與空氣、水同時接觸，會生銹；②中植物油可以隔絕空氣，鐵釘只與水接觸，不生

銹；③中干燥劑可以吸收水分，鐵釘只與空氣接觸，不生銹，①②對比說明鐵生銹需要空氣，①③對比

說明鐵生銹需要水，A選項正確；

B、④中通入氧氣，則鐵釘與更多的氧氣接觸，因此四個實驗中，生銹最快的是④中的鐵釘，B選項正確;

C、①中甲、乙、丙三處比較，甲處只與空氣接觸，乙處與空氣、水同時接觸，丙處只與水接觸，因此生銹

最明顯的地方是乙，C選項錯誤；

D、③中附著在棉花上的干燥劑可以吸收水分，作用是使試管里沒有水分，D選項正確。

故選：Co

【典例2】（2024?遼寧?中考真題）下列有關(guān)鐵制品銹蝕與保護的說法不正確的是

A.鐵與氧氣、水等反應(yīng)導(dǎo)致鐵制品銹蝕B.將鐵制成不銹鋼能減緩銹蝕

C.銹蝕的鐵制品沒有任何利用價值D.鐵欄桿表面刷漆能減緩銹蝕

【答案】C

【解析】A、鐵制品銹蝕實際上是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果，說法正確；

B、不銹鋼抗腐蝕性能較強，將鐵制成不銹鋼能減緩銹蝕，說法正確；

C、銹蝕的鐵制品具有回收價值，回收廢舊金屬能節(jié)約金屬資源，減少環(huán)境污染，說法不正確；

D、鐵欄桿表面刷漆能減緩銹蝕，說法正確。

故選：Co

【典例3】（2024?山東濱州?中考真題）下列做法不能減緩或防止鋼鐵銹蝕的是

A.經(jīng)常用食鹽水清洗鐵制品B.保持鐵制品表面清潔干燥

C.在鐵制品表面涂油漆D.在鋼鐵的表面鍍一層不易銹蝕的金屬

【答案】A

【解析】鐵生銹實際上是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果，因此減緩或防止鋼鐵銹蝕的原理是避免

鐵制品同時與水和空氣接觸；

A、經(jīng)常用食鹽水清洗鐵制品，鹽水會加快鐵銹蝕的速率，不能減緩或防止鋼鐵銹蝕，符合題意；

B、保持鐵制品表面清潔干燥，能減緩或防止鋼鐵銹蝕，不符合題意；

C、在鐵制品表面涂油漆，能隔絕氧氣和水，能減緩或防止鋼鐵銹蝕，不符合題意；

D、在鋼鐵的表面鍍一層不易銹蝕的金屬，能隔絕氧氣和水，能減緩或防止鋼鐵銹蝕，不符合題意。

故選：Ao

【典例4］（24-25九年級上?河北石家莊?期中）利用鐵粉、炭粉、氯化鈉進行鐵的銹蝕實驗，實驗裝置如

圖所示，止水夾關(guān)閉。

溫度計—,_

浸潤NaCl溶W

液的濾紙7\匚二，

（混有鐵粉、7°\水—三才二二

炭粉的混合------昌昌

物）

（1）使用氯化鈉溶液的目的是。

（2）而后打開止水夾，可觀察到燒杯中的水流入錐形瓶，原因是o

【答案】（1）加快鐵粉銹蝕

（2）鐵生銹消耗氧氣壓強減小

【解析】（1）通常情況下，鐵銹蝕的速率很慢，氯化鈉可以加速鐵粉銹蝕，使用氯化鈉溶液的目的是加快

鐵粉銹蝕。

（2）鐵粉銹蝕消耗氧氣，導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)氣壓降低，則打開止水夾，可觀察到燒杯中的水流入錐形瓶。

/對點特訓(xùn)

1.（2024?福建福州?三模）“對比法”是實驗探究中常用的一種科學(xué)方法，為了檢驗鐵生銹的條件，進行了

如圖（略去其中的夾持裝置）所示三個對比實驗。一段時間后，①中鐵絲發(fā)生銹蝕且試管中液面上升，②

和③中均無明顯變化，以下得出的結(jié)論不正確的是

A.對比①②可以說明鐵生銹一定要有氧氣參加

B.對比②③可以說明鐵生銹一定要有水參加

C.對比①③可以說明鐵生銹一定要有水參加

D.對比①②③可以說明鐵生銹必需水和氧氣同時參加

【答案】B

【解析】①中的鐵絲既與氧氣接觸，又與水蒸氣接觸，鐵絲生銹；②中的鐵絲只與水接觸，沒有生銹；③

中的鐵絲只與干燥的氧氣接觸，沒有生銹;

A、對比①②可以說明鐵生銹除了有水，還一定要有氧氣參加，結(jié)論正確，不符合題意；

B、②中沒有氧氣只有水，③中只有氧氣沒有水，鐵都沒有生銹，因此不能說明鐵生銹一定要有水參加，

結(jié)論錯誤，符合題意；

C、對比①③可以說明鐵生銹一定要有水參加，結(jié)論正確，不符合題意；

D、對比①②③可以說明鐵生銹必須有水和氧氣同時參與，結(jié)論正確，不符合題意。

故選Bo

2.（2024?四川成都?二模）某同學(xué)為了探究生銹的條件，做了以下實驗，一周后觀察。下列說法錯誤的是

棉

花

0和

植

氯化

^鈣

物

油

蒸

儲

水③

A.①中甲、乙、丙三處中生銹的只有乙處

B.②中植物油的作用是隔絕空氣

C.③中氯化鈣的作用是作干燥劑

D,對比①②③實驗可充分得出鐵生銹的條件是與氧氣、水同時接觸

【答案】A

【解析】A、鐵和氧氣、水同時接觸時會生銹，則①中三處均會生銹，但乙處生銹更嚴重，說法錯誤；

B、②中植物油的作用是隔絕空氣，使鐵釘只和水接觸，說法正確；

C、③中氯化鈣的作用是作干燥劑，使鐵釘只和氧氣接觸，說法正確；

D、①中鐵和水、氧氣共同接觸，鐵會生銹，②③鐵均不生銹，對比①②③實驗可充分得出鐵生銹的條件

是與氧氣、水同時接觸，說法正確；

故選：Ao

3.根據(jù)鐵銹蝕的條件判斷，下列情況中，鐵釘最容易生銹的是

棉花及

足量干燥劑

1碧一食鐵鹽釘水鐵釘

二一植物油

C.蒸儲水D.

善一^釘一鐵釘

置1-蒸儲水

【答案】A

【解析】鐵生銹的條件是鐵與水和氧氣同時接觸，氯化鈉可以加速鐵的銹蝕。

A、該實驗中有鐵、有水、有氯化鈉、有氧氣，鐵生銹且氯化鈉能加速銹蝕速率;

B、該實驗中有鐵、有氧氣、無水，鐵不易生銹；

C、該實驗中有鐵、有水、無氧氣，鐵不易生銹；

D、該實驗中有鐵、有水、有氧氣，鐵生銹；

則鐵釘最容易生銹的是A,故選：Ao

4.（24-25九年級上?北京?期中）某興趣小組探究鐵生銹的條件。如下圖所示，取三根潔凈無銹的鐵釘，分

別放置在三個不同環(huán)境中，一周后觀察鐵釘生銹情況并記錄如下。

已知：氧氣在一定量的水中的溶解量隨溫度升高而降低，在植物油中非常難溶。

實驗①②③

現(xiàn)象在液面附近，鐵釘生銹嚴重鐵釘無明顯變化鐵釘無明顯變化

下列說法不正確的是

A.①和②中煮沸蒸儲水是為了除去水中。2

B.②和③中，鐵釘沒有生銹的原因相同

C.對比①和②，可知鐵釘生銹的條件是鐵釘與氧氣接觸

D.對比①和③，可知鐵釘生銹的條件是鐵釘與水接觸

【答案】B

【解析】A、①和②中加入的蒸儲水要事先煮沸，考慮溫度升高，氣體溶解度減小，目的是除去水中溶解

的氧氣，故說法正確；

B、②中的鐵釘只與水接觸，不生銹，③中鐵釘只與氧氣接觸，不生銹，所以鐵釘沒有生銹的原因不相同,

故說法錯誤；

C、①中的鐵釘與水和氧氣同時接觸，明顯生銹，②中的鐵釘只與水接觸，不生銹，說明鐵釘生銹的條件

是鐵釘與氧氣接觸，故說法正確；

D、①中的鐵釘與水和氧氣同時接觸，明顯生銹，③中鐵釘只與氧氣接觸，不生銹，說明鐵釘生銹的條件

是鐵釘與水接觸，故說法正確。

故選B。

5.（24-25九年級上?江蘇泰州?階段練習(xí)）如圖是探究鐵釘銹蝕條件的4個實驗，一段時間后觀察現(xiàn)象。下

列說法錯誤的是

氣

氧

一I-

L-一

物B/-

施

蒸

甲

蒸

表

乙

播

儲

丙

儲

水

水

水③

①②④

A.①②對比說明鐵生銹需要空氣，①③對比說明鐵生銹需要水

B.四個實驗中，生銹最快的是④中的鐵釘

C.①中甲、乙、丙三處比較，生銹最明顯的地方是甲

D.③中附著在棉花上的干燥劑的作用是使試管里沒有水分

【答案】C

【解析】A、①中鐵釘與空氣、水同時接觸，會生銹；②中植物油可以隔絕空氣，鐵釘只與水接觸，不生

銹；③中干燥劑可以吸收水分，鐵釘只與空氣接觸，不生銹，①②對比說明鐵生銹需要空氣，①③對比

說明鐵生銹需要水，A選項正確；

B、④中通入氧氣，則鐵釘與更多的氧氣接觸，因此四個實驗中，生銹最快的是④中的鐵釘，B選項正確;

C、①中甲、乙、丙三處比較，甲處只與空氣接觸，乙處與空氣、水同時接觸，丙處只與水接觸，因此生銹

最明顯的地方是乙，C選項錯誤；

D、③中附著在棉花上的干燥劑可以吸收水分，作用是使試管里沒有水分，D選項正確。

故選：Co

6.實驗小組同學(xué)對鐵生銹的條件和影響因素進行探究。

實驗1：探究鐵生銹的條件。

【查閱資料】鐵銹為紅色固體，其主要成分為FCzC^xHzO。

【進行實驗】如圖1所示進行實驗，一段時間后觀察到C中鐵釘表面有紅色固體產(chǎn)生，A、B中鐵釘無明顯

變化。

■「

―一數(shù)據(jù)采集器

、

煮沸

后

蒸

迪速

冷

儲5.0g鐵粉

卻的

水

水01g炭粉

BC其他試劑

圖

圖2

(1)B試管中的水要煮沸并迅速冷卻。煮沸的目的是，

(2)能證明“與H2O接觸是鐵生銹條件之一”的現(xiàn)象為0

(3)實驗1的結(jié)論是：鐵生銹的條件為o

實驗2：為進一步探究影響鐵生銹速率的因素，小組同學(xué)設(shè)計如圖2所示實驗，利用傳感器監(jiān)測過程中氧氣

濃度的變化來判斷鐵生銹的情況。

實驗記錄如下：

其他試劑

序號初始時氧氣濃度/%200s時氧氣濃度/%

水/滴食鹽質(zhì)量/g5%稀醋酸/滴

①00020.820.8

②100020.815.2

③100520.812.7

101.0020.88.0

(4)由實驗2得到“食鹽能加速鐵生銹”的結(jié)論，依據(jù)的實驗是(填序號)。

(5)實驗2中，設(shè)計②③的目的是。

【反思與評價】

(6)繼續(xù)實驗，發(fā)現(xiàn)稀鹽酸比稀醋酸使鐵生銹速率更快，其實驗方案為氧氣初始濃度為20.8%時，向?qū)嶒?

的裝置中，加入5g鐵粉、0.1g炭粉，再—，利用傳感器監(jiān)測過程中氧氣濃度的變化。

【答案】(1)除去溶解的氧氣

(2)試管A中的鐵釘不生銹，試管C中的鐵釘生銹

(3)與氧氣和水同時接觸

⑷②④

(5)探究稀醋酸能否加速鐵生銹

(6)10滴水，5滴5%的稀鹽酸

【解析】(1)B試管中的水要煮沸并迅速冷卻是除去水中溶解的氧氣；

(2)試管A中鐵釘只與空氣接觸，試管C中鐵釘與水、空氣同時接觸，其中試管A中鐵釘不生銹，試管C

中鐵釘生銹，則說明鐵生銹時需與水接觸；

(3)試管A中鐵釘只與空氣接觸，試管B中鐵釘只與水接觸，試管C中鐵釘與水、空氣同時接觸，其中

試管A中鐵釘不生銹，試管C中鐵釘生銹，則說明鐵生銹時需與水接觸其中試管B中鐵釘不生銹，試管

C中鐵釘生銹，則說明鐵生銹時需與氧氣接觸，故實驗1的結(jié)論是：鐵生銹的條件為與水和氧氣共同接觸;

(4)實驗2中，②中沒有食鹽、④中有食鹽，其他條件都相同，且④中200s時氧氣濃度更少，說明食鹽

能加快鐵生銹；

(5)實驗2中，②中滴有水滴，③中不僅滴有水滴，還滴有稀醋酸，則說明設(shè)計②③的目的是探究稀醋

酸能否加速鐵生銹；

(6)控制變量法，改變酸的種類，其他條件保持不變，繼續(xù)實驗，發(fā)現(xiàn)稀鹽酸比稀醋酸使鐵生銹速率更快,

其實驗方案為：氧氣初始濃度為20.8%時，再取10滴水，5滴5%的稀鹽酸于實驗2的裝置中，測量200s

時氧氣濃度，與③進行對比。

7.化學(xué)小組對鋼鐵的銹蝕進行實驗研究。

I.探究鋼鐵銹蝕的基本條件

煮沸并

食

冷

迅

速

蒸

表

面

鹽

蒸

卻

的

棉花

儲

沾

有

水

儲

水

水

燥

干

鹽

酸

劑

山

ABCE

(1)一段時間后，C、D、E中鐵釘生銹，A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現(xiàn)象可知，鐵的銹蝕是鐵

跟(填化學(xué)式)等物質(zhì)作用的過程。D中鐵釘比C中鐵釘銹蝕程度嚴重，說明o

(2)使用自來水重新進行如圖實驗，一段時間后發(fā)現(xiàn)試管B中鐵釘生銹了，其可能的原因是

II.探究食鹽水對鋼鐵腐蝕速率的影響

用如圖裝置進行實驗，錐形瓶中放生鐵粉末，滴管中預(yù)先加入2mL不同濃度的食鹽水，并用氧氣傳感器測

定錐形瓶內(nèi)的氧氣濃度，數(shù)據(jù)如下表所示：

氧氣

傳感器食鹽水

生鐵粉末

實驗組生鐵粉末質(zhì)量食鹽水濃度3min時瓶內(nèi)氧氣濃度

實驗

3.5g4%18.96%

?

實驗

3.5g8%18.56%

②

實驗

3.5g16%18.28%

③

實驗

3.5g24%17.99%

④

(3)該實驗探究的是對鋼鐵腐蝕速率的影響，其實驗結(jié)論是0

(4)查閱資料得知，食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜(其原理如圖所示)，并促使鐵發(fā)生一系列反應(yīng)

得到Fe(OH)3,Fe(OHb在空氣中風(fēng)化失水后變成氧化鐵。

、

Clo2^H2O

混凝土-一.

鈍化膜午坐二32+

鋼筋一陽極"

陰極

O2+4H2O+4e^4OH

①氯離子破壞鋼筋表面的鈍化膜的過程中，從陽極向陰極轉(zhuǎn)移的微粒是

②鋼筋銹蝕過程中得到氧化鐵的反應(yīng)方程式為

III.探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響

步驟1:按如圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。

步驟2：向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末，向分液漏斗內(nèi)加入10mL不同濃度的稀鹽酸。

步驟3：將鹽酸全部注入三頸燒瓶內(nèi)，關(guān)閉分液漏斗活塞，同時采集數(shù)據(jù)見下表:

壓強p/kPa溶解氧/mg-L"

序號鹽酸pH

P反應(yīng)P反應(yīng)DO反應(yīng)DO反應(yīng)

開始降低所需時間/S

前后前后

實驗2.090.891.85.24.3131

①

實驗

3.090.891.55.03.768

②

實驗

4.090.890.34.93.424

③

實驗

5.090.890.54.93.798

?

實驗

6.090.890.64.43.7175

⑤

(5)步驟1中檢查裝置氣密性的方法為o

(6)實驗1和實驗2反應(yīng)后壓強變大的主要原因是(用化學(xué)方程式表示)。

(7)進行實驗3時，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應(yīng)后體系內(nèi)壓強卻變小了。其原因是

(8)分析表中數(shù)據(jù)，在該實驗條件下，下列說法正確的有0

A.當(dāng)pH=2時，鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快

B.稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關(guān)

C.鐵粉和鹽酸，氧氣的反應(yīng)可以同時發(fā)生

【答案】(1)。2和H2。食鹽水可以加速鐵的銹蝕

(2)自來水中含有溶解的氧氣

(3)食鹽水濃度食鹽水濃度越大，鐵的銹蝕速率越快

(4)電子2Fe(OH\=Fe2O3+3H2O

(5)先在分液漏斗內(nèi)加水，再打開活塞，觀察若水不往下滴，表明裝置氣密性良好

(6)F^2HCl^FeCl2+H2T

(7)進行實驗3時，觀察到溶液中有氣泡冒出，是因為鹽酸和鐵反應(yīng)生成了氫氣，但是鐵生銹消耗氧氣，且

消耗的氧氣比生成的氫氣多，故反應(yīng)后體系內(nèi)壓強變小

(8)B

【解析】(1)試管A中的鐵釘只與氧氣接觸，沒有生銹；試管B中的鐵釘只與水接觸，沒有生銹；試管C

中的鐵釘與氧氣和水同時接觸，生銹了；由A、B、C的現(xiàn)象可知，鐵的銹蝕是鐵跟。2和H2O等物質(zhì)作用

的過程；

試管D中的鐵釘與食鹽水接觸，比C中鐵釘銹蝕程度嚴重，說明食鹽水可以加速鐵的銹蝕；

(2)自來水中含有溶解的氧氣，鐵釘與氧氣和水同時接觸后發(fā)生了銹蝕；

(3)分析表格可知，四組實驗中所以食鹽水的濃度不同，相同時間內(nèi)消耗的氧氣的量不同，故探究的是食

鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響；

根據(jù)表格可知，食鹽水濃度越大，相同時間內(nèi)消耗的氧氣越多，表明鋼鐵銹蝕速率越快；

(4)分析原理圖可知，陽極發(fā)生的反應(yīng)是b0-＞見2,+?,陰極發(fā)生的反應(yīng)是。2+4乩0+4?-40H,故

從陽極向陰極轉(zhuǎn)移的微粒是電子；

由資料可知Fe(0H)3在空氣中風(fēng)化失水后變成氧化鐵，反應(yīng)的方程式為2幾(OH、=凡2。3+3凡0；

(5)檢查三頸燒瓶氣密性，需先在分液漏斗內(nèi)加水，再打開活塞，觀察若水不往下滴，表明裝置氣密性

良好；

(6)實驗1和實驗2反應(yīng)后壓強變大的主要原因是鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的方程式為

F什2HCE6CL+耳T；

(7)進行實驗3時，觀察到溶液中有氣泡冒出，是因為鹽酸和鐵反應(yīng)生成了氫氣，但是鐵生銹消耗氧氣,

且消耗的氧氣比生成的氫氣多，故反應(yīng)后體系內(nèi)壓強變??；

(8)A、分析表格可知，當(dāng)pH=4時，溶解氧含量開始降低所需要的時間最短，此時鐵粉與氧氣的銹蝕速

率最快，說法錯誤；

B、分析表格可知，隨著溶液pH值的增大，溶液中的溶解氧含量越來越低，故稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽

酸的pH有關(guān)，說法正確；

C、分析表格可知，溶解氧含量開始降低的時間并不是從。開始的，故鐵粉和鹽酸，氧氣的反應(yīng)不是同時發(fā)

生的，說法錯誤;

故選Bo

8.鋼鐵的銹蝕是重要的研究課題。用下圖所示實驗進行鐵釘銹蝕的研究。一段時間后試管A、B中鐵釘幾

乎沒有銹蝕，而試管C中鐵釘明顯銹蝕，試管D、E中鐵釘嚴重銹蝕。

銹蝕速率

-三_煮沸并

表

面

食

三迅速冷蒸

沾

有

鹽

一棉花卻的蒸儲

鹽

酸

水

一干燥劑1-儲水水

ABE234567891011121314pH

圖1圖2

(1)由試管A、B、C中鐵釘?shù)匿P蝕現(xiàn)象可知，鐵的銹蝕是鐵與(填化學(xué)式)等物質(zhì)作用的過程。

(2)試管B中使用“煮沸并迅速冷卻的蒸儲水”，其目的是o

(3)小組同學(xué)分析了試管D的情況后，又查閱了相關(guān)文獻得到在水樣溫度為22冤、氧含量為6mL/L時，鋼鐵

銹蝕速率與水樣pH的關(guān)系如圖2所示。當(dāng)pH(選填〉"或＜”)4時,鋼鐵銹蝕速率明顯增大,其原因是0

(4)一段時間后，試管E底部出現(xiàn)了黑色粉末。小組同學(xué)對黑色粉末進行了探究。

【提出問題】試管中黑色粉末是什么物質(zhì)？

【作出猜想】猜想一：Fe；猜想二：Fea03；猜想三：Fe3O4；猜想四：FeC%。

【查閱資料】F%04是黑色晶體，能被磁鐵吸引；FeCL易溶于水。

【分析討論】①上述四個猜想中，不做實驗就可以排除的是猜想o

【實驗探究】②將試管中的黑色粉末干燥后，用磁鐵靠近，發(fā)現(xiàn)黑色粉末能被磁鐵吸引，于是得出結(jié)論：

黑色粉末一定是Fe。你認為該結(jié)論(選填“正確”或“不正確”)，理由是。

(5)請你設(shè)計一個實驗方案，用化學(xué)方法驗證黑色粉末是否為Fe。

實驗操作實驗現(xiàn)象及結(jié)論

取少量黑色粉末于試管中，加入若—，則黑色粉末是Fe；若無明顯現(xiàn)象，則黑色粉末不是Fe

【答案】(1汨2。、。2

(2)除去蒸播水中溶解的氧氣，防止對實驗造成干擾

(3)<pH變小，氫離子濃度增大，加快了與鐵的反應(yīng)速率，造成腐蝕速率增大

(4)②④/④②不正確Fe3C)4也能被磁鐵吸引

(5)稀鹽酸(稀硫酸)或硫酸銅有氣泡生成或有紅色物質(zhì)生成

【解析】(1)A中鐵與干燥的空氣接觸，不與水接觸，鐵不生銹；B中鐵與水接觸，不與空氣接觸，鐵不

生銹；C中鐵與空氣、水同時接觸，鐵易生銹；由A、B、C的現(xiàn)象可知，鐵的銹蝕是鐵跟H?。、。2等物質(zhì)

作用的過程；

(2)試管B中使用“煮沸并迅速冷卻的蒸儲水”，其目的是除去蒸儲水中溶解的氧氣，防止對實驗造成干擾

(3)由圖2可知，當(dāng)pH<4時，腐蝕速率明顯增大，此時pH變小，說明氫離子濃度變大，反應(yīng)物濃度升

高，加快了與鐵反應(yīng)速率，所以腐蝕速率加快；

(4)［分析討論］

由于猜想②FezCh是紅棕色的；猜想④FeCb易溶于水；故上述四個猜想中，不做實驗就可排除的是猜想②

和④；

［實驗探究］

不正確，由于Fe3C>4是黑色晶體，也能被磁鐵吸引，所以將試管中的黑色粉末干燥后，用磁鐵靠近，發(fā)現(xiàn)

黑色粉末能被磁鐵吸引，于是得出結(jié)論：黑色粉末一定是Fe,該結(jié)論不正確；

(5)鐵與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，故取少量黑色粉末于試管中,

加入足量稀鹽酸(或硫酸)，觀察到有氣泡產(chǎn)生，則黑色粉末是Fe,如果沒有則黑色粉末不是Fe；或取少

量黑色粉末于試管中，加入硫酸銅溶液，振蕩；觀察到有紅色物質(zhì)生成，則黑色粉末是Fe,如果沒有則黑

色粉末不是Fe。

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