金属的性质和应用是化学研究的重要课题。
【知识回顾】
（1）铁丝在潮湿的空气中会慢慢锈蚀，是铁与 O2、H2OO2、H2O（填化学式）等物质作用的过程。
【实验探究】（以下实验均在室温和1标准大气压的环境中进行）
（2）制作暖宝宝要用到铁粉、活性炭、氯化钠等物质。
【实验1】如图1所示，称取2.0g铁粉和2.5g活性炭，搅拌均匀，用滤纸包好，再滴入约1mL溶质质量分数为5%的氯化钠溶液，迅速用温度传感器测量，实验进行到450s时搓揉一次滤纸包使表面结块的混合物松散，实验过程中别得混合物温度随时间变化的曲线如图2所示。
图中450s后混合物温度继续升高的原因是 增加气体与样品的充分接触，铁生锈速率加快，放出热量增加增加气体与样品的充分接触，铁生锈速率加快，放出热量增加。
（3）无烟食品加热剂（内装有镁粉、铁粉和氯化钠等化学品）常用于野外加热食物，使用时向化学品中加入一定量的水，能迅速反应升温使水沸腾，对食物进行加热。
【实验2】向加有100mL水的隔热容器中分别加入下表各组物质，连续搅拌，每50s记录一次温度，测得温度变化曲线如图所示。
| 实验 | 物质 | ||
| 镁 | 铁 | 氯化钠 | |
| Ⅰ | 2.4g,条状 | 2.8g粉末状 | 5.85g粉末状 |
| Ⅱ | 2.4g,颗粒状 | ||
| Ⅲ | 2.4g,粉末状 | ||
①分析上述实验可以发现影响镁和水反应速率的因素是
镁条形状
镁条形状
。②无烟食品加热剂的成分不能用于制作暖宝宝的理由是
反应后温度过高，会烧伤皮肤
反应后温度过高，会烧伤皮肤
。③从上述实验可知，“无烟食品加热剂”需密封保存的原因是与空气中的
水
水
有关。④在实验2基础上，若要证明温度升高的主要原因是镁参与了反应，设计实验方案是
向加有100mL水的隔热容器中加入5.2g粉末状铁与5.85g粉末状的氯化钠，连续搅拌，每50s记录一次温度，测得温度变化曲线
向加有100mL水的隔热容器中加入5.2g粉末状铁与5.85g粉末状的氯化钠，连续搅拌，每50s记录一次温度，测得温度变化曲线
。（4）化学兴趣小组按如图所示装置进行实验，瓶中的氧气可以几乎耗尽，测得实验数据如下表所示。
| 测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
| 集气瓶（扣除内容物）和导管的容积 | 烧杯中水的体积 | 烧杯中水的体积 | |
| 体积/mL | 131.0 | 90.0 | 63.6 |
20.2%
20.2%
（计算结果精确到0.1%）。②铜能与空气中氧气、水和二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿【主要成分为Cu2（OH）2CO3】，若将如图装置中的铁粉换成足量的铜粉进行实验，
不能
不能
（选填“能”或“不能”）比较准确的测定空气中氧气的含量，理由是 空气中氧气体积分数是21%，二氧化碳含量只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽
空气中氧气体积分数是21%，二氧化碳含量只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽
。（提示：铜与空气中氧气、水、二氧化碳反应锈蚀时，当参加反应的氧气和二氧化碳的体积相等时，反应才能恰好完成。）【考点】探究金属锈蚀的条件．
【答案】O2、H2O；增加气体与样品的充分接触，铁生锈速率加快，放出热量增加；镁条形状；反应后温度过高，会烧伤皮肤；水；向加有100mL水的隔热容器中加入5.2g粉末状铁与5.85g粉末状的氯化钠，连续搅拌，每50s记录一次温度，测得温度变化曲线；20.2%；不能；空气中氧气体积分数是21%，二氧化碳含量只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：178引用：1难度：0.3
相似题
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1．在进行“二氧化碳制取和性质实验”时，小明发现放置小蜡烛的铜架上出现了绿色物质，且绿色物质只出现在下部（伸到烧杯下面的部分），上部和在烧杯外的部分没有出现，小明思考，铜也会生锈吗？为什么只出现在下部呢？铜生锈的条件是什么？
【查阅资料】铜在一定条件下会锈蚀生成一种绿色的物质（铜绿），其主要成分是碱式碳酸铜，化学式时候Cu2（OH）2CO3，受热易分解．
【猜想与假设】依据铜绿的化学式，小明猜想铜生锈的条件可能是，铜与氧气、共同作用，做出此猜想的依据是．
【设计实验】将四块铜片分别按如图放置半个月，观察现象如下，A中铜片生锈且水面附近锈蚀最严重，B、C、D中铜片不生锈，D装置中氢氧化钠溶液的作用是，写出该反应的化学方程式．
【得出结论】根据A和D中的实验现象可知铜生锈需要．
【反思与应用】利用所得结论填空，依据本实验结合“二氧化碳浇灭蜡烛”的实验操作推测铜架下部容易生锈的原因是．
【实验拓展】有资料显示，氧化铜也能加快过氧化氢溶液的分解速率．
（1）给你一支已经产生铜绿的铜架，5%过氧化氢溶液，请你设计实验证明（仪器自选）．
（2）请你试着写出铜生成铜绿的化学方程式．发布：2024/11/10 8:0:1组卷：53引用：1难度：0.3 -
2．化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。
Ⅰ．探究钢铁锈蚀的基本条件
（1）一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟等物质作用的过程。
（2）使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响
用如图装置进行实验，每组实验加入铁炭总质量为24g,食盐水体积为7.5mL，恰好能将固体润湿。测得的数据见下表：（提供资料：示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm。）
（3）分析食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响应对比实验序号 铁炭质量比 食盐水浓度/% 示数差3cm所用时间/s 10分钟时温度升高值/℃ 实验① 2：1 26 90 7.8 实验② 4：1 26 170 4.2 实验③ 6：1 26 190 3.3 实验④ 2：1 13 140 6 实验⑤ 2：1 6.5 140 6 （填实验序号）。有同学提出应该再加一组实验，研究铁炭质量比为2：1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，你觉得是否有必要，并说明理由。
（4）查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜，并促使铁发生一系列反应得到氢氧化铁，它在空气中风化失水后变成氧化铁。钢筋锈蚀过程中生成氧化铁的反应方程式是。
Ⅲ．探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响
步骤1：按如图连接好装置，检查装置气密性。
步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。
步骤3：将稀盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，一段时间后，至恢复到室温时，采集的数据见下表：
（5）步骤1中检查装置气密性的方法为：先在分液漏斗中加水，再打开活塞，观察到序号 盐酸pH P反应前 P反应后 DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s 实验① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 实验② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 实验③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 实验④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 实验⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 （填现象），表明装置的气密性良好。
（6）实验①和实验②反应后压强变大。进行实验③时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了，变小的原因是。
（7）分析表中数据，在该实验条件下，下列说法正确的有（填字母）。
a.当pH=2时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快
b.稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关
c.铁粉和盐酸，氧气在刚接触时不是同时发生反应发布：2024/12/24 10:30:2组卷：219引用：4难度：0.5 -
3．化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。
Ⅰ．探究钢铁锈蚀的基本条件
（1）一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟（填化学式）等物质作用的过程。D中铁钉比C中铁钉锈蚀程度严重，说明。
（2）使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食盐水对钢铁腐蚀速率的影响
用如图装置进行实验，锥形瓶中放生铁粉末，滴管中预先加入2mL不同浓度的食盐水，并用氧气传感器测定锥形瓶内的氧气浓度，数据如下表所示：
（3）该实验探究的是实验组 生铁粉末质量 食盐水浓度 3min时瓶内氧气浓度 实验① 3.5g 4% 18.96% 实验② 3.5g 8% 18.56% 实验③ 3.5g 16% 18.28% 实验④ 3.5g 24% 17.99% 对钢铁腐蚀速率的影响，其实验结论是。
（4）查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜（其原理如图所示），并促使铁发生一系列反应得到Fe（OH）3，Fe（OH）3在空气中风化失水后变成氧化铁。
①氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中，从阳极向阴极转移的微粒是。
②钢筋锈蚀过程中得到氧化铁的反应方程式为。
Ⅲ．探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响
步骤1：按如图连接好装置，检查装置气密性。
步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。
步骤3：将盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，同时采集数据见下表：
（5）步骤1中检查装置气密性的方法为序号 盐酸pH 压强p/kPa 溶解氧/mg•L-1 p反应前 p反应后 DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s 实验① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 实验② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 实验③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 实验④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 实验⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 。
（6）实验1和实验2反应后压强变大的主要原因是（用化学方程式表示）。
（7）进行实验3时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了。其原因是。
（8）分析表中数据，在该实验条件下，下列说法正确的有。
A．当pH=2时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快
B．稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关
C．铁粉和盐酸，氧气的反应可以同时发生发布：2024/12/25 12:0:1组卷：258引用：3难度：0.7
