2024版本九年級化學上冊滬教跨學科實踐活動5 調查日常生活中的金屬廢棄物及其回收利用(教師版)1_第1頁
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文檔簡介

第6章金屬資源綜合利用跨學科實踐活動5調查日常生活中的金屬廢棄物及其回收利用板塊導航01/學習目標明確內容要求,落實學習任務02/思維導圖構建知識體系,加強學習記憶03/知識導學梳理教材內容,掌握基礎知識04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現知識盲點05/問題探究探究重點難點,突破學習任務06/分層訓練課后訓練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.運用調查研究的方法收集資料,了解日常生活中常見的金屬廢棄物;2.通過對金屬廢棄物回收利用的學習,增強環(huán)保意識,認識到資源回收利用對保護環(huán)境的重要性;3.樹立資源節(jié)約觀念,養(yǎng)成節(jié)約資源的良好習慣。金屬廢棄物作為可回收垃圾,通過合理的回收處理后,可以實現循環(huán)再生,從而節(jié)約資源,緩解金屬資源不足的問題。任務一:了解日常生活中常見的金屬廢棄物常見金屬廢棄物及其所含的金屬元素金屬廢棄物主要所含的金屬元素廚房用品鐵鍋鐵、錳農具犁、鋤、鏟等鐵、錳、鉻等電子產品廢舊電路板錫、鋅、金、銀、銅等電子產品廢舊電池鋅、鎳、錳、汞、鎘等日用品水龍頭銅、鋅等任務二:調查廢棄金屬的去向及再生產工業(yè)經過一系列處理后的廢鐵制品重新具備使用價值,并以全新的形態(tài)和功能被投入到日常使用中。這些再利用后的鐵制品廣泛應用于建筑、汽車、造船等多個領域。任務三:制作金屬廢棄物回收利用的宣傳海報1.回收利用意義(1)節(jié)約資源:金屬資源是有限的,回收可以減少對新礦資源的開采。(2)減少環(huán)境污染:降低重金屬對土壤、水源、空氣等的污染。(3)節(jié)約能源:回收廢棄金屬所消耗的能源通常比開采和提煉新的金屬消耗的能源通常要少得多。(4)降低溫室氣體排放:回收過程相較于開采和提煉新金屬,會產生更少的溫室氣體,有助于應對氣候變化。2.制作金屬廢棄物回收利用的宣傳海報+一、選擇題1.下列做法中,能防止鐵制品生銹的是A.用清水沖洗臟了的自行車 B.用廢酸液沖洗鐵制污水管道C.在鐵制籃球架上刷一層油漆 D.切完咸菜后,未清洗菜刀【答案】C【詳解】A、自行車臟了用清水沖洗,會使鐵與氧氣和水充分接觸,容易生銹,故選項錯誤;B、用廢酸液沖洗鐵制污水管道時,酸液能與鐵反應,能夠腐蝕鐵,能加快鐵的銹蝕速率,故選項錯誤;C、在鐵制籃球架上刷一層油漆能夠使鐵與氧氣和水隔絕,從而防止鐵生銹,故選項正確;D、將菜刀洗凈后要擦干,才能使得菜刀不能與水充分接觸,不容易生銹,菜刀與食鹽溶液接觸時更容易生銹,切完咸菜后未清洗的菜刀更容易生銹,故選項錯誤;故選C。2.抗氧化劑能吸收氧氣,降低食品內部及周圍的含氧量,防止氧氣和食品發(fā)生氧化反應,從而延長食品的保質期。小明發(fā)現新買來的高級月餅的包裝盒內有一個印有“抗氧化劑”的小包,內裝有灰黑色粉末,該灰黑色粉末可能是A.鐵粉 B.活性炭 C.二氧化錳 D.生石灰【答案】A【詳解】A、鐵粉能與氧氣、水分發(fā)生緩慢氧化生成鐵銹,能用于食品中的抗氧化劑,延長食品保質期,故可能,符合題意;B、活性炭常溫下不能與氧氣反應,不能用于食品中的抗氧化劑,故不可能,不符合題意;C、二氧化錳不能夠和氧氣反應,不能用于食品中的抗氧化劑,故不可能,不符合題意;D、生石灰是白色粉末,且能與水反應生成氫氧化鈣,不能與氧氣反應,不能用于食品中的抗氧化劑,故不可能,不符合題意;故選A。3.根據鐵銹蝕的條件判斷,下列情況中,鐵釘最容易生銹的是A. B.C. D.【答案】A【詳解】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:A。4.世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于金屬年產量的20%~40%。下列做法不能有效防止鋼鐵生銹的是A.表面刷漆 B.清洗銹跡 C.制成不銹鋼 D.鍍耐腐蝕的鉻【答案】B【詳解】A、在鋼鐵表面刷一層油漆,可以隔絕空氣和水防銹,從而防止鋼鐵生銹,故A不符合題意;B、清洗銹跡不能防止鋼鐵生銹,故B符合題意;C、制成不銹鋼可以改變鐵內部的結構,能防止鐵生銹,故C不符合題意;D、在鋼鐵表面鍍一層耐腐蝕的鉻,可以防止生銹,能防止金屬被腐蝕,故D不符合題意。故選B。二、填空與簡答5.金屬在生產生活中應用廣泛。(1)寫一條生活中常用的金屬防銹措施。(2)食品包裝中常用鐵粉作“雙吸劑”,“雙吸”是指鐵粉吸收食品包裝中的(填化學式),有防止食品變質等作用。(3)將鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中,反應結束后,對剩余固體成分的判斷正確的是_____(填字母)。A.肯定有銀 B.肯定有銅 C.可能有鐵 D.可能有鐵和銀【答案】(1)噴漆、涂油、電鍍等(2)O2、H2O(3)AC【詳解】(1)鐵銹蝕實際上是鐵跟空氣中的水和氧氣共同作用的結果;在其表面噴漆、涂油、電鍍等,這些方法都能阻止鐵與氧氣、水接觸,防止發(fā)生銹蝕;(2)食品包裝中常用鐵粉作“雙吸劑”,“雙吸”是指鐵粉吸收食品包裝中的O2、H2O,有防止食品變質等作用;(3)根據金屬活動性順序Fe>H>Cu>Ag,將鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中,鐵首先與硝酸銀反應生成硝酸亞鐵和銀,鐵反應完之后,銅再與硝酸銀反應生成硝酸銅和銀,反應結束后,剩余固體中肯定有銀,可能有銅,可能有鐵,不可能是鐵和銀(因為肯定有銀);故選:AC。6.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,止水夾關閉。(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?!敬鸢浮?1)加快鐵粉銹蝕(2)鐵生銹消耗氧氣壓強減小【詳解】(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,導致錐形瓶內氣壓降低,則打開止水夾,可觀察到燒杯中的水流入錐形瓶。7.鋼鐵是我們日常生活中使用最多的金屬材料。(1)人們大量使用的是鋼而不是純鐵,因為鋼比純鐵硬度(填“大”或“小”)。(2)如圖是探究鐵釘銹蝕條件的實驗:①A中植物油的作用是。②一段時間后,A、B中鐵釘沒有銹蝕,而C中鐵釘銹蝕,通過實驗說明鐵銹蝕的條件。(3)除了防止金屬銹蝕以外,保護金屬資源的有效途徑還有(一種即可)?!敬鸢浮?1)大(2)隔絕空氣中的氧氣需要同時和氧氣、水接觸(3)廢舊金屬的回收【詳解】(1)合金比組成它的純金屬硬度更大、熔點更低;人們大量使用的是鋼而不是純鐵,因為鋼是鐵的合金,鋼比純鐵硬度大;(2)①A中植物油的作用是隔絕空氣中的氧氣,探究只有水對鐵生銹的影響;②對比實驗A鐵只與水接觸不生銹;B鐵只與氧氣接觸不生銹,C鐵與氧氣和水同時接觸會發(fā)生銹蝕,通過實驗說明鐵生銹是水和氧氣共同作用的結果;(3)除了防止金屬銹蝕以外,保護金屬資源的有效途徑還有廢舊金屬的回收等。8.金屬材料在人類生活和社會發(fā)展中起到了重要作用。(1)金屬儲量有限,而且不能再生,怎樣保護金屬資源呢?在生產生活中人們經常采用以下做法:①在水龍頭表面鍍鉻②禁止不顧國家利益亂采礦③齒輪和軸承位置涂油④用塑料來代替鋼和其他合金制造管道、齒輪和汽車零部件⑤汽車表面噴漆⑥喝完的易拉罐不亂丟棄,收集起來賣給廢品收購站請你從保護金屬資源有效途徑的角度,能歸為一類的做法序號是;分類的標準是均是:均為的做法。(2)鐵粉和過量硫酸銅溶液反應后,過濾,則濾液中含有物質化學式(水除外)為:;過濾后得到的固體化學式為?!敬鸢浮?1)①③⑤防止金屬腐蝕(銹蝕)(2)、/、【詳解】(1)在金屬表面覆蓋保護層能隔絕氧氣和水與鐵接觸,防止金屬生銹,包括鍍上一層其他金屬、刷漆、涂油等,所以能歸為一類的事例為①③⑤,分類的標準是防止金屬腐蝕的方法;(2)鐵粉和過量的硫酸銅(CuSO4)溶液反應會進行置換反應,鐵(Fe)會將銅(Cu)從其溶液中置換出來,濾液中含有的物質(除去水外)主要是反應生成的硫酸亞鐵(FeSO4)和過量的硫酸銅(CuSO4);過濾后得到的固體是被置換出來的金屬銅(Cu)。?問題一探究鋼鐵銹蝕的條件【典例1-1】(23-24九年級上·河南鄭州·期末)學生為探究鐵生銹的主要條件是與空氣和水同時接觸,設計了如下實驗。其中多余的實驗是A. B. C. D.【答案】D【詳解】若想證明鐵和氧氣、水共同接觸時會生銹,則可設計三個實驗,即鐵只與水接觸、鐵只與氧氣接觸、鐵與水和氧氣共同接觸,故選D?!镜淅?-2】(2024·四川成都·二模)某同學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【詳解】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:A?!窘忸}必備】1.鐵生銹:(1)鐵生銹是鐵與氧氣、水分子發(fā)生化學反應的結果(2)鐵生銹需要氧氣和水同時存在,干燥空氣和植物油可以防止鐵生銹(3)鐵銹是一種松脆多孔的物質,不能保護里層的鐵不被銹蝕,因此應采取有效措施防止鐵生銹。2.鐵在密閉容器里生銹引起氣壓變化在密閉容器里,鐵生銹消耗氧氣,冷卻到室溫后,引起密閉容器內氣壓減小。根據此原理可用來測定空氣中氧氣的含量。圖1圖2如圖所示,一段時間后,圖1中試管內液面上升,圖2中U形管中液面左高右低。3.實驗拓展(1)探究不同濕度、溫度對鐵生銹速度的影響。(2)研究不同涂層對鐵生銹的防護效果(3)分析鐵銹對鋼鐵制品性能的影響。【變式1-1】某小組利用如圖所示的裝置(裝置氣密性良好)進行實驗.向容積為20mL的硬質玻璃管中加入過量鐵粉,再滴入等體積的水和氯化鈉溶液,一段時間后,打開止水夾,觀察到圖1中無明顯現象,圖2中注射器活塞向左移動,下列說法不合理的是A.圖2注射器活塞向左移動是因為鐵生銹消耗了氧氣B.若滴加液體一段時間后,再打開止水夾,活塞均停留在約“6”刻度處C.此實驗能推斷出鐵生銹需要水的參與D.通過上述實驗可知氯化鈉溶液能加快鐵的生銹速率【答案】C【詳解】A、圖2中注射器活塞向左移動是因為鐵生銹消耗氧氣,裝置中氣體量減少,壓強減小,說法合理,不符合題意;B、鐵粉過量,一段時間后,若圖1、2中活塞停留在相同位置,說明裝置中氧氣被消耗完,裝置的容積為20mL,即空氣的體積為20mL,根據氧氣約占空氣總體積的五分之一可知,共消耗4mL氧氣,注射器活塞向左移動,最終停在10mL-4mL=6mL處,說法合理,不符合題意;C、圖1中鐵粉與氧氣、水同時接觸,鐵粉生銹,圖2中鐵粉與氧氣、氯化鈉溶液同時接觸,鐵粉生銹,由于兩實驗中鐵粉均與水接觸,因此無法根據實驗現象得出鐵生銹需要水的參與,說法不合理,符合題意;D、一段時間后,打開止水夾,觀察到圖1中無明顯現象,圖2中注射器活塞向左移動,由此可知氯化鈉溶液可加快鐵生銹的速率,說法合理,不符合題意。故選C?!咀兪?-2】(2024·廣西南寧·模擬預測)某同學進行探究鐵釘銹蝕條件的實驗(如圖),一段時間后觀察現象。下列說法錯誤的是A.四個實驗中,生銹最快的是④中的鐵釘B.③中附著在棉花上的氯化鈣的作用是作干燥劑C.①中甲、乙、丙三處比較,生銹最明顯的地方是甲D.①②對比說明鐵生銹需要氧氣,①③對比說明鐵生銹需要水【答案】C【詳解】A、四個實驗中,生銹最快的是④中的鐵釘,因為④中的鐵釘與氧氣和水直接接觸,①中鐵釘與空氣和水接觸,④中氧氣濃度大,說法正確,不符合題意;B、氯化鈣具有吸水性,③中附著在棉花上的氯化鈣的作用是作干燥劑,說法正確,不符合題意;C、①中甲、乙、丙三處比較,生銹最明顯的地方是乙,乙處鐵釘最易與氧氣、水充分接觸,說法錯誤,符合題意;D、①中的鐵釘能與氧氣、水充分接觸;②中的鐵釘只能與水接觸;③中的鐵釘只能與干燥的空氣接觸;一段時間后,①中的鐵釘生銹,另外兩支試管的鐵釘沒有生銹,①②對比說明鐵生銹需要氧氣,①③對比說明鐵生銹需要水,說法正確,不符合題意。故選C。【變式1-3】(2024·廣東深圳·二模)鐵生銹的原理能用于制作“暖寶寶”。某“暖寶寶”的成分為鐵粉、蛭石(保溫作用)和吸水性樹脂、食鹽、活性炭。探究小組利用左圖裝置進行探究,實驗結果如圖。下列說法錯誤的是A.“暖寶寶”發(fā)熱原理是Fe粉與H2O、O2反應B.由O2濃度變化推測,Fe粉可用作食品脫氧劑C.封裝“暖寶寶”的外包裝袋應選透水、透氣的材料D.“暖寶寶”能快速放熱,鐵釘生銹需較長時間,說明反應物狀態(tài)是影響反應速率的因素之一【答案】C【詳解】A、鐵的銹蝕是緩慢氧化,此反應過程中會放出熱量,因此“暖寶寶”發(fā)熱原理是Fe粉與H2O、O2反應,選項說法正確;B、由圖示信息可知,裝置內的氧氣的濃度降至較低濃度,因此Fe粉可用作食品脫氧劑,選項說法正確;C、封裝“暖寶寶”的外包裝袋應選不透水、不透氣的材料,這樣才能保證“暖寶寶”不失效,選項說法錯誤;D、“暖寶寶”中的鐵粉是粉末狀的,能快速放熱,鐵釘生銹需較長時間,說明反應物的表面積是影響反應速率的因素之一,選項說法正確。故選C?!咀兪?-4】(2024·陜西咸陽·二模)如圖為有關鐵的化學性質的兩個實驗。下列說法正確的是A.甲、乙實驗中的水作用相同B.甲、乙實驗說明鐵在不同條件下可與氧氣反應C.乙實驗中ac對比說明鐵的銹蝕與氧氣有關D.乙實驗b中鐵釘銹蝕最嚴重【答案】B【詳解】A、甲實驗中的水作用是防止濺落的熔化物炸裂瓶底;乙實驗中的水作用是證明鐵的銹蝕與水有關。所以甲、乙實驗中的水作用不同。A不正確;B、甲實驗說明鐵在純氧中燃燒生成四氧化三鐵;乙實驗說明鐵的銹蝕與氧氣和水有關。所以甲、乙實驗說明鐵在不同條件下可與氧氣反應。B正確;C、乙實驗中a試管內鐵釘與水和氧氣充分接觸,c試管內鐵釘只能與干燥的氧氣接觸,a試管內鐵釘生銹,c試管內鐵釘沒有生銹。所以乙實驗中ac對比說明鐵的銹蝕與水有關。C不正確;D、乙實驗中a試管內鐵釘與水和氧氣充分接觸,b試管內鐵釘只與水接觸,c試管內鐵釘只能與干燥的氧氣接觸,所以a試管內鐵釘生銹,b、c試管內鐵釘沒有生銹。即乙實驗a中鐵釘銹蝕最嚴重。D不正確。綜上所述:選擇B?!咀兪?-5】(23-24九年級上·重慶渝北·期末)下圖是現行初中化學教材中的幾個常見實驗,請回答問題。

(1)實驗1中試管內液體過多,液體不應超過試管容積的。(2)實驗2中可觀察到和石灰水變渾濁的現象,寫出石灰水變渾濁的化學方程式。(3)實驗3運用控制變量思維探究鐵釘生銹的條件。對比說明鐵生銹需要的物質是;對比a、c說明鐵生銹需要的物質是?!敬鸢浮?1)/三分之一(2)木炭燃燒,發(fā)出白光(3)氧氣/O2水/H2O【詳解】(1)實驗1中試管內液體過多,加熱時液體容易噴出,液體不應超過試管容積的三分之一。故填:或三分之一。(2)木炭在氧氣中燃燒,發(fā)出白光;木炭燃燒生成的二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水,該反應的化學方程式為:。故填:木炭燃燒,發(fā)出白光;。(3)a中鐵釘與水、空氣接觸,b中鐵釘僅與水接觸,a中鐵釘生銹,b中鐵釘不生銹,說明鐵釘生銹需要氧氣參加;同理,c中鐵釘僅與空氣接觸,c中鐵釘不生銹,對比a、c說明鐵生銹需要的物質是水。故填:氧氣或O2;水或H2O。?問題二鋼鐵的防護【典例2-1】(2023·山東德州·中考真題)世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于金屬年產量的20%~40%。下列做法不能有效防止鋼鐵生銹的是A.表面刷漆 B.清洗銹跡 C.制成不銹鋼 D.鍍耐腐蝕的鉻【答案】B【詳解】A、在鋼鐵表面刷一層油漆,可以隔絕空氣和水防銹,從而防止鋼鐵生銹,故A不符合題意;B、清洗銹跡不能防止鋼鐵生銹,故B符合題意;C、制成不銹鋼可以改變鐵內部的結構,能防止鐵生銹,故C不符合題意;D、在鋼鐵表面鍍一層耐腐蝕的鉻,可以防止生銹,能防止金屬被腐蝕,故D不符合題意。故選B。【典例2-2】(2023·山東青島·中考真題)防止金屬銹蝕能有效保護金屬資源。下列防銹方法中,與其它三種方法原理不同的是A.表面涂油 B.表面刷漆 C.覆蓋塑料 D.制成合金【答案】D【詳解】A.在金屬制品表面涂油防銹方法中,方法原理是在鐵制品表面涂保護膜,破壞鐵銹蝕條件,即隔絕氧氣或水;B.在金屬制品表面刷漆防銹方法中,方法原理是在鐵制品表面涂保護膜,破壞鐵銹蝕條件,即隔絕氧氣或水;C.在金屬制品表面覆蓋塑料,方法原理是在鐵制品表面覆蓋保護膜,破壞鐵銹蝕條件,即隔絕氧氣或水;D.制成合金進行防銹,方法原理是改變金屬的內部結構,制成耐腐蝕的合金。綜上所述,四種防銹方法中,與其它三種方法原理不同的是D,故選:D。【解題必備】1.鐵銹的成分及特點(1)鐵銹的主要成分是氧化鐵(Fe2O3)(紅色)(2)鐵銹疏松多孔,不僅不能阻止鋼鐵制品與空氣和水的接觸,還會把空氣和水分保留在鋼鐵制品的表面,進一步加速銹蝕。因此,當鋼鐵制品表面生銹時,應及時除銹并做防銹處理。2.常用的除銹方法物理方法用砂紙打磨等化學方法用酸清洗(酸不能過量,以防內部金屬被腐蝕)。如用稀鹽酸除去鐵銹【變式2-1】(2024·湖南長沙·一模)金屬材料在人類活動中有著廣泛的應用。下列有關說法正確的是A.人們使用的金屬材料全部是純金屬 B.切完菜后將菜刀及時清洗干凈并擦干C.所有的金屬都能與氧氣反應 D.金屬銹蝕后沒有回收價值【答案】B【詳解】A、金屬材料包括合金和純金屬,因此人們使用的金屬材料并不全部是純金屬,說法錯誤,不符合題意;B、鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結果,因此切完菜后將菜刀及時清洗干凈并擦干,可以防止生銹,說法正確,符合題意;C、并不是所有的金屬都能與氧氣反應,如鐵、銅等在常溫下幾乎不與氧氣反應,金在高溫下也不與氧氣反應,說法錯誤,不符合題意;D、金屬銹蝕后有回收價值,說法錯誤,不符合題意。故選:B。【變式2-2】(23-24八年級下·黑龍江大慶·期末)下列生活中的做法正確的是A.用鋼刷擦洗鋁制品B.自行車鏈條可采用刷漆的方法防止生銹C.用淬火后的縫衣針做釣魚鉤D.燃氣灶的火焰呈現黃色或紅色,鍋底出現黑色,調節(jié)灶具的進風口來解決【答案】D【詳解】A、鋁的表面有一層致密的氧化鋁薄膜,防止內部的鋁進一步被氧化,用鋼刷擦洗鋁制品,會破壞氧化鋁薄膜,不能用鋼刷擦洗鋁制品,說法錯誤;B、防止鐵銹蝕的原理:隔絕空氣隔絕水,自行車鏈條不能用刷漆的方法防止生銹,可采用涂油的方式,說法錯誤;C、淬火后的鋼針變脆,韌性減弱,不能制作釣魚鉤,說法錯誤;D、燃氣灶的火焰呈現黃色或紅色,燃氣灶的火焰呈現黃色或紅色,說明燃燒不充分,說明燃燒不充分,可調節(jié)灶具的進風口來解決,說法正確;故選:D。【變式2-3】(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【詳解】鐵生銹實際上是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結果,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:A?!咀兪?-4】(2024·遼寧·中考真題)下列有關鐵制品銹蝕與保護的說法不正確的是A.鐵與氧氣、水等反應導致鐵制品銹蝕 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【詳解】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:C。?問題三廢金屬的回收利用【典例3-1】(2024·西藏·中考真題)青藏高原有豐富的金屬礦產資源。下列有關金屬資源的利用和保護不正確的是A.將鐵制品放在潮濕的空氣里B.在鋼鐵表面涂油、刷漆都能防止生銹C.廢舊金屬回收利用可以節(jié)約金屬資源D.有計劃、合理地開采礦物是保護金屬資源的有效途徑【答案】A【詳解】A、鐵在潮濕的環(huán)境中容易生銹,不利于金屬資源的利用和保護,故A符合題意;B、在鋼鐵表面涂油、刷漆都能防止生銹,有利于金屬資源的利用和保護,故B不符合題意;C、廢舊金屬回收利用可以節(jié)約金屬資源,有利于金屬資源的利用和保護,故C不符合題意;D、有計劃、合理地開采礦物是保護金屬資源的有效途徑,有利于金屬資源的利用和保護,故D不符合題意。故選A。【解題必備】1.金屬銹蝕的危害金屬銹蝕會造成資源和能源的嚴重浪費及環(huán)境污染。2.防止鋼鐵銹蝕的原理破壞鋼鐵制品銹蝕的條件,使鋼鐵制品隔絕氧氣或水(只要破壞其中一個條件,鐵就不能生銹)?!咀兪?-1】(23-24九年級上·福建莆田·期末)下列能有效保護鈦金屬資源的措施是(填字母)。A.回收利用廢舊鈦金屬制品

B.任意開采鈦金屬礦石C.鈦金屬抗腐蝕性能好,可隨意堆放儲存

D.尋找、開發(fā)鈦金屬的代替品【答案】AD【詳解】A.回收利用廢舊鈦金屬制品,可有效保護鈦金屬資源,此選項符合題意;B.任意開采鈦金屬礦石,不能有效保護鈦金屬資源,此選項不符合題意;C.雖然鈦金屬抗腐蝕性能好,但也不可隨意堆放儲存,此選項不符合題意;D.尋找、開發(fā)鈦金屬的代替品,可有效保護鈦金屬資源,此選項符合題意。故選AD。一、選擇題1.(23-24九年級上·河南鄭州·期末)學生為探究鐵生銹的主要條件是與空氣和水同時接觸,設計了如下實驗。其中多余的實驗是A. B. C. D.【答案】D【詳解】若想證明鐵和氧氣、水共同接觸時會生銹,則可設計三個實驗,即鐵只與水接觸、鐵只與氧氣接觸、鐵與水和氧氣共同接觸,故選D。2.(23-24九年級上·山東淄博·期末)如圖所示,將兩枚光亮的鐵釘分別用細線吊置于甲、乙中,并使部分鐵釘露出液面,放置一段時間,出現了銹蝕。下列說法不正確的是A.甲、乙中,氣體含氧氣的體積分數相等B.甲中,鐵釘在植物油內的部分沒有銹蝕C.乙中,鐵釘與水面接觸的部位銹蝕最嚴重D.丙中,導管內會上升一段水柱【答案】A【詳解】A、甲中,水面上用植物油封住,阻止了氧氣溶于水,只有植物油上部分銹蝕,而乙中鐵釘水上水下都銹蝕,消耗更多的氧氣,所以氣體含氧氣的體積分數不相等,選項錯誤;B、甲中,水面上用植物油封住,阻止了氧氣溶于水,鐵釘在植物油內的部分因為沒有接觸到氧氣而沒有銹蝕,選項正確;C、乙中,鐵釘銹蝕最嚴重是水面接觸處,因為此處鐵釘與氧氣和水接觸最充分,選項正確;D、因為乙中鐵釘銹蝕消耗了氧氣,使裝置內的壓強減小,產生了壓強差,在大氣壓的作用下,將丙燒杯中水部分壓入導管中,選項正確。故選A。3.(23-24九年級上·河北承德·期末)下列四個探究實例:①探究燃燒的條件②探究空氣中氧氣的含量③探究影響催化劑的催化效果的因素④探究鐵的銹蝕條件。其中主要研究方法相同的是A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④【答案】C【詳解】①燃燒的條件是:可燃物,與氧氣(或空氣)接觸,溫度達到可燃物的著火點,探究燃燒的條件,需要采用控制變量法,如探究燃燒需要與氧氣(或空氣)接觸,則應一個與氧氣接觸,一個隔絕氧氣,其它因素相同;②探究空氣中氧氣的含量,采用的是實驗法,該實驗中紅磷燃燒消耗氧氣,待完全反應后,逐漸冷卻至室溫,由于消耗了氧氣,裝置內壓強減小,打開彈簧夾,燒杯中的水進入集氣瓶,進入水的體積就是消耗氧氣的體積,進入水的體積約占集氣瓶內空氣體積的,說明氧氣約占空氣體積的;③探究影響催化劑的催化效果的因素,采用的是控制變量法,如探究溫度對催化劑催化效果的影響,變量是溫度,其他因素相同;④探究鐵的銹蝕條件,采用的是控制變量法,如探究鐵生銹需要與水接觸,則其中一個鐵釘與水接觸,一個鐵釘與水不接觸,其它因素相同。故研究方法相同的是①③④。故選C。4.(23-24九年級上·河北滄州·期末)鋼鐵生銹會造成安全隱患和經濟損失。下列做法不能防止鐵生銹的是A.將使用后的菜刀用布擦干 B.在鋼鐵制品的表面刷上油漆C.常用自來水沖洗自行車上的灰塵 D.醫(yī)用手術器械使用不銹鋼生產【答案】C【詳解】A、鐵和氧氣、水共同接觸時會生銹,將使用后的菜刀用布擦干,可防止其生銹,該選項不符合題意;B、在鋼鐵制品的表面刷上油漆,能隔絕氧氣和水,防止其生銹,該選項不符合題意;C、常用自來水沖洗自行車上的灰塵,不能防止其生銹,該選項符合題意;D、將鐵制成合金,可防止其生銹,該選項不符合題意。故選C。5.某品牌蒸氣眼罩中含有鐵粉、氯化鈉、活性炭,使用時鐵粉接觸空氣中的氧氣和水蒸氣產生熱量。下列有關分析錯誤的是A.部分固體變?yōu)榧t棕色 B.鐵粉發(fā)生還原反應C.氯化鈉可加速放熱 D.未使用時應密封防潮【答案】B【詳解】A、鐵粉接觸空氣中的氧氣和水蒸氣,生成鐵銹,部分固體變?yōu)榧t棕色,正確;B、鐵粉在反應中得到氧,發(fā)生氧化反應,錯誤;C、氯化鈉可加速鐵和氧氣、水反應的過程,加速放熱,正確;D、未使用時應密封防潮,防止鐵粉變質,正確;故選B。6.(23-24九年級上·福建龍巖·期末)下列關于鋼鐵制品,認識正確的是A.鋼鐵中不含非金屬元素 B.回收廢舊鋼鐵制品,有利于保護金屬資源C.鋼鐵的硬度比純鐵的硬度小 D.為防止鋼鐵銹蝕,用洗滌劑把鐵制品表面的油膜洗凈【答案】B【詳解】A、鋼鐵是鐵碳合金,其中含有鐵元素和碳元素,碳元素為非金屬元素,錯誤;B、金屬的回收利用可以節(jié)約金屬資源,有利于保護金屬資源,正確;C、合金要比組成成分金屬的硬度大,故鋼鐵的硬度比純鐵的硬度大,錯誤;D、用洗滌劑把鐵制品表面的油膜洗凈,能使鐵和氧氣、水共同接觸,不能防止其生銹,錯誤。故選:B。7.(2023九年級下·湖南湘西·競賽)2022年10月12日,“太空教師”陳冬、劉洋、蔡旭哲在中國空間站給青少年帶來“天宮課堂”第三課,面向全球進行現場直播??臻g站的建設過程中使用了大量的金屬材料,下列有關金屬材料的說法不正確的是A.合金屬于金屬材料 B.鐵在干燥的環(huán)境中容易生銹C.不銹鋼(鐵合金)的抗腐蝕性比純鐵好 D.金屬的回收利用既保護環(huán)境,又節(jié)約了金屬資源【答案】B【詳解】A、純金屬和合金屬于金屬材料,不符合題意;B、鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸,鐵在干燥的環(huán)境中不容易生銹,符合題意;C、合金比組成它的純金屬抗腐蝕性好,故不銹鋼(鐵合金)的抗腐蝕性比純鐵好,不符合題意;D、金屬的回收利用,可以節(jié)約金屬資源,減少污染物的排放,保護環(huán)境,不符合題意。故選B。二、填空與簡答8.(24-25九年級上·黑龍江綏化·階段練習)鐵制品經常有銹蝕現象,于是某興趣小組圍繞“銹”進行一系列研究:(1)探銹現有潔凈無銹的鐵釘、經煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣,還可以選用其他物品。為探究鐵制品銹蝕的條件,設計如下實驗:①A中玻璃儀器的名稱是。②用“經煮沸迅速冷卻的蒸餾水”的目的是。(2)除銹取出生銹的鐵釘,將其放置在稀鹽酸中,一段時間后發(fā)現溶液變黃,鐵銹消失,鐵釘表面開始有少量氣泡產生。產生氣泡的原因是(用化學方程式表示)?!敬鸢浮?1)試管去除水中的溶解氧氣(2)【詳解】(1)?①A中玻璃儀器的名稱是試管。故答案為:試管。②煮沸可以使水中的氧氣的溶解度幾乎為零,如果緩慢冷卻,空氣里的氧氣會重新溶解在水中。而迅速冷卻則可以防止氧氣再次溶解,得到無氧蒸餾水,這對于需要控制氧氣含量的實驗非常重要,所以經煮沸迅速冷卻的蒸餾水的主要目的是去除水中的溶解氧和其他氣體,以減緩鐵釘的氧化速度。(2)氣泡的產生是因為鐵與鹽酸反應生成了氫氣,故其反應化學方程式表示為9.(2024·河北邯鄲·二模)根據如圖所示的實驗回答問題。(1)甲為實驗室制備二氧化碳的發(fā)生裝置。儀器a的名稱是;將產生的氣體通入澄清石灰水中一直沒觀察到渾濁現象,其原因可能是。(2)乙為探究鐵釘銹蝕條件的實驗,蒸餾水需煮沸并迅速冷卻,煮沸的目的是。B中植物油的作用是。幾天后觀察,能證明鐵釘銹蝕與水有關的現象是?!敬鸢浮?1)分液漏斗澄清石灰水變質鹽/酸濃度過大,二氧化碳中混有HCl(2)除去水中的氧氣隔絕氧氣,防止氧氣溶于水A中鐵釘生銹,C中鐵釘不生銹【詳解】(1)根據圖示,儀器a是分液漏斗。實驗室通常利用大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳,二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀,導致澄清石灰水變渾濁。鹽酸有揮發(fā)性,會揮發(fā)出HCl氣體,若使用的鹽酸濃度過大,會使制取的CO2中混有較多的HCl。有HCl存在的情況下,澄清石灰水先與HCl反應,生成氯化鈣、水,不會變渾濁。另外,澄清石灰水能與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應生成碳酸鈣沉淀、水,若澄清石灰水變質,則溶質氫氧化鈣減少,可能導致無法檢驗CO2。故填:澄清石灰水變質(或鹽酸濃度過大,二氧化碳中混有HCl)。(2)鐵釘銹蝕是鐵釘與空氣中的氧氣、水發(fā)生反應所致。乙實驗中,試管C中鐵釘與氧氣、水同時接觸,容易生銹;試管B中植物油可以隔絕氧氣,蒸餾水中的鐵釘接觸不到氧氣,最終不生銹;試管C中氯化鈣有吸水性,空氣中的鐵釘接觸不到水,最終不生銹。根據控制變量法的要求,除實驗變量外的條件應保持一致。氧氣不易溶于水,水中溶有少量的氧氣,為了避免實驗誤差,蒸餾水需煮沸并迅速冷卻,煮沸,以除去水中的氧氣,故填:除去水中的氧氣。B中植物油的作用是隔絕氧氣,防止氧氣溶于水。乙實驗中試管A和試管C的變量是水,因此幾天后觀察,能證明鐵釘銹蝕與水有關的現象是:A中鐵釘生銹,C中鐵釘不生銹。10.(2024·吉林長春·三模)結合下列有關鐵的實驗,回答有關問題。(1)鐵絲在氧氣中燃燒的實驗:點燃系在螺旋狀細鐵絲底端的火柴,待火柴將要燃盡時,插入盛有氧氣的集氣瓶中,觀察現象。這根火柴的作用是;為了防止集氣瓶底炸裂,應采取的方法是。(2)如圖是探究鐵釘銹蝕條件的實驗:①適合放在B中作干燥劑的是。A.濃硫酸

B.生石灰

C.NaOH固體②一段時間后,A中鐵釘沒有銹蝕,而C中鐵釘銹蝕,A的作用是?!敬鸢浮?1)引燃鐵絲瓶底放少量水(2)BC與C對比說明鐵生銹需要氧氣【詳解】(1)鐵絲的著火點很高,不易引燃,故在做鐵絲燃燒的實驗時,在螺旋狀細鐵絲底端系上一根火柴,點燃系在螺旋狀細鐵絲底端的火柴,待火柴將要燃盡時,插入盛有氧氣的集氣瓶中,此火柴的作用是引燃鐵絲;因為鐵絲燃燒火星四射,固體熔化為液體落到集氣瓶底,會炸裂集氣瓶底部,可采取集氣瓶底部放少量水或瓶底鋪少量細沙。故答案為:引燃鐵絲;瓶底放少量水。(2)ABC三種均能吸收水分,但濃硫酸會與鐵發(fā)生反應,故選BC;A中植物油的作用是隔絕氧氣,探究在只和水接觸的條件下能不能生銹;C中鐵釘和氧氣、水同時接觸,一段時間后,C中鐵釘銹蝕,通過A、C對比,說明鐵釘銹蝕的條件之一是鐵釘與氧氣接觸。A的作用為:與C對比說明鐵生銹需要氧氣。11.(2024·海南省直轄縣級單位·二模)小組同學利用手持數據采集器測定鐵釘與濃度相等的不同溶液接觸,鐵釘生銹時氧氣濃度的變化,裝置及數據如下圖所示。(已知氯化銨溶液顯酸性)

(1)由圖可知,接觸后能使鐵釘更容易生銹的是溶液,你的依據是;(2)圖中三條曲線都是“先陡后緩”,通過分析可得出的結論是?!敬鸢浮?1)氯化銨鐵釘在氯化銨溶液中氧氣濃度下降更快、更多,說明鐵釘在氯化銨溶液中銹蝕最快(2)鐵生銹的規(guī)律是先快后慢【詳解】(1)比較三條曲線,鐵釘在氯化銨溶液中氧氣濃度下降更快、更多,說明鐵釘在氯化銨溶液中銹蝕最快。(2)三種曲線均是先陡后緩,說明氧氣消耗先快后慢,鐵生銹的規(guī)律是先快后慢。12.(2024·江蘇無錫·二模)某學習小組設計了如圖所示實驗(夾持裝置省略),探究鐵的銹蝕條件。(1)檢查裝置氣密性:連接好裝置,關閉分液漏斗活塞,將C導管接入到裝有水的燒杯中,微熱甲裝置,說明氣密性良好的現象是。(2)甲裝置內發(fā)生反應的化學方程式為。(3)一段時間后觀察到,A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮,實驗現象,可得出鐵生銹與水有關,B、D處實驗現象對比說明,決定鐵生銹快慢的一個重要因素是。(4)判斷下列說法,正確的是。a.鐵生銹是與氧氣和水發(fā)生反應b.以上裝置只能探究鐵生銹與水有關c.D處鐵不生銹是不符合生銹條件【答案】(1)C導管口有氣泡冒出(2)(3)A、B處實驗現象對比,A鐵釘與氧氣接觸,B鐵釘與水和氧氣接觸決定鐵生銹快慢的一個重要因素是氧氣的濃度(4)a【詳解】(1)檢查裝置的氣密性:連接好裝置,關閉分液漏斗的旋塞,將C導管接入到裝有水的燒杯中,微熱甲裝置,說明氣密性良好的現象是C導管口有氣泡冒出;(2)甲中過氧化氧在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,反應的化學方程式為:;(3)一段時間后觀察到,A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮,A、B處實驗現象對比,A鐵釘與氧氣接觸,B鐵釘與水和氧氣接觸,可得出鐵生銹與水有關;B、D處實驗現象對比說明:決定鐵生銹快慢的一個重要因素是氧氣的濃度;(4)a.鐵生銹需要與氧氣和水同時接觸,故正確;b.B、D處實驗現象對比還能說明鐵生銹快慢的一個重要因素是氧氣的濃度,故錯誤;c.鐵生銹是緩慢氧化的過程,D處鐵不生銹是因為時間太短,故錯誤;故選a。13.(2024·山東青島·二模)某興趣小組進行鐵銹蝕的實驗探究。【知識回顧】鐵是一種化學性質較活潑的金屬,常溫下能與稀鹽酸、氧氣等物質反應。(1)鐵與稀鹽酸反應的化學方程式是。(2)鐵銹的顏色是?!緦嶒炋骄俊吭撔〗M利用如下裝置對鐵釘銹蝕的條件進行探究、一段時間后,在A和B中沒有觀察到明顯現象,C和D中鐵釘有銹蝕。(3)B中將蒸餾水煮沸的目的是。(4)ABD對比,說明鐵釘銹蝕需要的物質是;C中的鐵釘比D中的銹蝕更嚴重,原因是?!敬鸢浮?1)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(2)紅棕色(紅色、紅褐色也可)(3)除去水中溶有的氧氣(4)氧氣和水C為敞口裝置,鐵釘能與更多的氧氣反應,生銹更嚴重【詳解】(1)鐵能和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,故填:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;(2)鐵銹的主要成分是氧化鐵,是紅棕色的,故填:紅棕色(紅色、紅褐色也可);(3)B中與D對比,控制的變量是氧氣,蒸餾水煮沸可以通過升高溫度降低氧氣在水中的溶解性,除去氧氣,故填:除去水中溶有的氧氣;(4)AD對比,在無水情況下鐵釘不生銹,BD對比,在無氧氣情況下鐵釘不生銹,說明鐵銹蝕需要氧氣和水,故填:氧氣和水;C與D差別在于C是敞口的裝置,可以有更多的空氣進入試管,提供更多的氧氣使鐵生銹,故填:C為敞口裝置,鐵釘能與更多的氧氣反應,生銹更嚴重。14.(2024·山東青島·一模)實驗探究是學習化學的重要手段。“筑夢”小組同學利用下圖所示裝置探究鐵生銹和燃燒條件的實驗。請回答下列問題。(1)實驗過程中可觀察到②中的實驗現象為。(2)請你寫出實驗④中發(fā)生反應的化學方程式。(3)對比實驗(填序號)可得出溫度達到著火點是鐵燃燒的條件之一。(4)對比實驗①和②,可得出的實驗結論是?!敬鸢浮?1)一段時間后,鐵絲生銹(2)(3)①④(4)鐵生銹需要與水接觸【詳解】(1)②中鐵絲與氧氣和水接觸,一段時間后,會觀察到鐵絲生銹;(2)實驗④中發(fā)生反應為鐵絲燃燒生成四氧化三鐵,該反應的化學方程式為:;(3)實驗①中鐵絲與氧氣接觸,溫度沒有達到著火點,不燃燒,實驗④中鐵絲與氧氣接觸,溫度達到了著火點,燃燒,對比實驗①④可得出溫度達到著火點是鐵燃燒的條件之一;(4)實驗①中鐵絲只與氧氣接觸,不生銹,實驗②中鐵絲與氧氣和水接觸,生銹,說明鐵生銹需要與水接觸。15.(2024·河南鄭州·一模)室外的鐵制欄桿在多雨季節(jié)易生銹,某同學對鐵生銹的條件進行了探究,實驗裝置如下圖。(1)實驗中氯化鈣的作用是。(2)依據實驗、、獲得鐵生銹的條件是。【答案】(1)除去裝置內水蒸氣(2)鐵與水、空氣(氧氣)同時接觸【詳解】(1)氯化鈣具有吸水性,實驗A中氯化鈣的作用是除去裝置中的水蒸氣,使得鐵只與空氣(氧氣)接觸;(2)A中鐵只與空氣(氧氣)接觸,鐵不生銹,B中鐵只與水接觸,鐵不生銹,C中鐵在水面附近與水、空氣(氧氣)同時接觸,鐵生銹;依據實驗A、B、C獲得鐵生銹的條件是鐵與水、空氣(氧氣)同時接觸。16.利用鐵粉、炭粉、氯化鈉進行鐵的銹蝕實驗(裝置如圖所示,裝置氣密性良好)。實驗1min后溫度計讀數上升,8min后打開止水夾,水倒吸入錐形瓶,實驗數據如表:實驗前的體積實驗后的體積錐形瓶內空氣(含導管內空氣)燒杯內水燒杯內剩余水246.0mL100.0mL51.5mL(1)鐵的銹蝕是反應(填“吸熱”或“放熱”)。(2)鐵生銹的實質是鐵與同時反應,防止鐵生銹的方法有:。(3)計算得出空氣中氧氣的含量約為(精確到0.1%)。【答案】(1)放熱(2)氧氣和水刷漆(合理即可)(3)19.7%【詳解】(1)利用鐵粉、炭粉、氯化鈉進行鐵的銹蝕實驗,實驗1min后溫度計讀數上升,說明鐵的銹蝕是放熱反應;(2)鐵生銹的實質是鐵與氧氣和水同時反應;防止鐵生銹,可以隔絕氧氣和水,如刷漆;(3)鐵銹蝕消耗氧氣,待完全反應后,逐漸冷卻至室溫,由于消耗了氧氣,裝置內壓強減小,打開止水夾,燒杯中的水進入集氣瓶,進入水的體積就是消耗氧氣的體積,故得出空氣中氧氣的含量約為:。一、選擇題1.(23-24九年級上·江蘇蘇州·期中)利用鐵粉、炭粉、氯化鈉進行鐵的銹蝕實驗(裝置如圖所示,裝置氣密性良好,使用氯化鈉溶液的目的是加快鐵的銹蝕)。實驗1min后溫度計讀數上升,8min后溫度計恢復到原來溫度。打開止水夾,水倒吸入錐形瓶中。實驗數據如表:實驗前的體積實驗后的體積錐形瓶內空氣(含導管內空氣)燒杯內水燒杯內剩余水246.0mL100.0mL51.5mL下列說法不合理的是A.鐵銹蝕過程中會放出熱量B.計算得出空氣中氧氣的含量約為19.7%C.打開止水夾后,導管中殘留水不會影響計算結果D.若未恢復到原來溫度就打開止水夾,燒杯內剩余水小于51.5mL【答案】D【詳解】A.因為實驗1min后溫度計讀數上升,所以鐵銹蝕過程中會放出熱量,此選項正確;B.該實驗反應結束冷卻至室溫,打開止水夾,燒杯中減少的水的體積等于消耗氧氣的體積,計算得出空氣中氧氣的含量約為:=19.7%,此選項正確;C.打開止水夾后,導管中殘留水不會影響計算結果,此選項正確;D.若未恢復到原來溫度就打開止水夾,錐形瓶內的氣體膨脹,體積變大,壓強差變小,進入的水偏少,所以燒杯內剩余水大于51.5mL,此選項錯誤。故選D。2.(22-23九年級上·江蘇泰州·階段練習)“暖寶寶貼”(主要成分為鐵粉、活性炭粉、氯化鈉等)的熱是來源于鐵粉的銹蝕反應。用“暖寶寶貼”測定空氣中氧氣的含量,實驗開始前裝置如圖所示,實驗后從量筒中進入集氣瓶(容積為250mL)中水的體積為45mL(鐵粉銹蝕消耗的水忽略不計)。下列敘述正確的是A.根據以上實驗現象能推斷出鐵的銹蝕需要水的參與B.本次實驗測得空氣中氧氣的體積分數為18%C.若測得空氣中氧氣含量偏低,可能是彈簧夾未夾緊D.實驗中鐵的銹蝕速率較快,可能是氯化鈉加快了銹蝕【答案】D【詳解】A.該實驗的現象為鐵絲生銹,但并不能知道是否需要水的參與,該選項敘述不正確;B.由于倒吸入水的體積即為氧氣的體積,則本次實驗測得空氣中氧氣的體積分數為,該選項敘述不正確;C.彈簧夾未夾緊,鐵絲生銹過程中放熱,裝置中的空氣會逸出,使實驗結果偏大,而不是偏小,該選項敘述不正確;D.實驗中鐵的銹蝕速率較快,可能是其中的氯化鈉加快了銹蝕,該選項敘述正確,故選D。3.(2022·安徽·模擬預測)某小組利用如圖裝置(裝置氣密性良好)進行創(chuàng)新實驗。實驗時,先觀察一段時間發(fā)現無現象,然后加入氯化鈉溶液,1min后氣球膨脹,8min后打開止水夾,注射器活塞向左移動。下列說法不合理的是

A.鐵的銹蝕是放熱反應 B.使用氯化鈉溶液的目的是加快鐵的銹蝕C.此實驗能推斷出鐵的銹蝕需要水的參與 D.此實驗能測出空氣中氧氣含量【答案】C【詳解】A、依據氣球膨脹說明鐵的銹蝕是放熱反應,不符合題意;B、使用氯化鈉溶液的目的是加快鐵的銹蝕,不符合題意;C、此實驗不能推斷出鐵的銹蝕需要水的參與,因為沒有用控制變量法證明鐵的銹蝕需要水,符合題意;D、此實驗中已知玻璃管和注射器內空氣的體積,根據注射器活塞運動前后所對應的刻度值,可計算出空氣中氧氣含量,不符合題意;答案:C。4.(2022·安徽合肥·二模)某化學小組定量探究鐵的銹蝕設計了如圖1裝置實驗,檢查氣密性,將5g鐵粉和2g碳粉加入三頸燒瓶,t1時刻加入2mL飽和NaCl溶液后,再將一只裝有5mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上,采集的溫度和壓強數據如圖2和圖3,則下列說法不正確的是A.圖2中t2后反應未停止溫度卻開始降低,原因是鐵生銹放出熱量小于裝置散失的熱量B.圖3中對比AB段和BC段說明加氯化鈉溶液前,鐵銹蝕較慢C.圖3中t3壓強突然變大是鐵銹蝕消耗氧氣,裝置內壓強減小,注射器內鹽酸被吸入燒瓶,然后反應產生較多氫氣D.圖2中t3-t4時刻化學方程式為Fe2O3+6HCl=2FeC13+3H2O【答案】D【詳解】A、t2后空氣中氧氣含量降低,鐵生銹反應的速率降低,故圖2中t2后反應未停止溫度卻開始降低,原因是鐵生銹放出熱量小于裝置散失的熱量,說法正確,不符合題意;B、壓強減小的速率AB段比BC段小,說明在AB段消耗氧氣速度慢,說明鐵銹蝕較慢,說法正確,不符合題意;C、當鐵消耗氧氣到一定程度,壓強減小到一定程度,大氣壓將注射器中鹽酸壓入燒瓶,鹽酸和鐵反應生成大量氫氣,壓強變大,說法正確,不符合題意;D、圖2中t3-t4時刻壓強突然變大,是因為鹽酸和鐵反應生成大量氫氣,故化學反應方程式為:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,說法不正確,符合題意。故選D。5.實驗研究鐵銹蝕影響因素,記錄如下。下列分析錯誤的是實驗裝置序號其他試劑100min時O2的含量①干燥劑21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食鹽8%A.①中鐵未生銹,②③中鐵已銹蝕 B.①②③證明炭粉對鐵銹蝕有影響C.①②證明水對鐵銹蝕有影響 D.②③證明食鹽能加快鐵銹蝕【答案】B【詳解】A、鐵生銹,氧氣含量會減少,②③氧氣含量減少,說明鐵已經生銹,A正確。B、①②③實驗中沒有探究炭粉對銹蝕的影響,①②③無法證明炭粉對鐵銹蝕有影響,B錯誤。C、干燥劑吸水,①沒有水,氧氣沒有減少,鐵沒有生銹,②加水后氧氣減少,鐵生銹,說明水對鐵銹蝕有影響,C正確。D、③加食鹽后鐵生銹速度加快,說明食鹽能加快鐵銹蝕,D正確。故選:B。二、非選擇題6.(23-24九年級上·陜西西安·期末)鐵是目前使用最廣泛的金屬,同學們應用化學知識對鐵制品的銹蝕進行了實驗。(1)如圖實驗可以探究鐵生銹是否需要參與,若要探究另一條件,再增加一組實驗需要控制的變量是。(2)小強利用圖裝置重新實驗,將該裝置(每組裝置內鐵絲絨質量均相等且足量)分別置于不同溫度下進行實驗,4小時后記錄每組U形管兩端液面高度差,具體數據如表。溫度/℃10203040506070U形管兩端液面高度差/cm2467888小強同學的實驗是探究因素對鐵銹蝕快慢的影響,結論是?!敬鸢浮?1)氧氣/O2是否有水參與(2)溫度當溫度在10~50℃時,溫度越高,鐵銹蝕得越快(合理即可)【詳解】(1)①左邊試管中是氮氣,右邊試管中是氧氣,變量是有無氧氣,所以可以探究鐵生銹是否需要氧氣參與;②若要探究另一條件,即探究水對鐵生銹的影響,所以加一組實驗需要控制的變量為是否有水參與;(2)分析表中數據可知,在一定溫度下,U形管兩端液面產生高度差,說明甲、乙試管中的壓強產生變化,根據高度差變化的快慢探究在不同溫度下鐵銹蝕的快慢,由此可知當溫度在10~50℃時,溫度越高,鐵銹蝕得越快。7.(23-24九年級上·山東臨沂·期末)實驗探究鐵銹蝕影響因素,記錄如表(炭粉不與鹽酸反應)。實驗裝置序號其它試劑200s時O2的體積含量①干燥劑X%②20滴水15%③20滴水和1.0g食鹽7%(1)①證明在干燥的空氣中鐵不銹蝕,則x(填小于、等于或大于)21%。(2)下列說法正確的是(填序號,多選)。A.①②證明水對銹蝕有影響B(tài).②③證明食鹽能加快鐵銹蝕C.①②③證明炭粉對鐵銹蝕有影響(3)取出少量②實驗后集氣瓶中的固體于試管中,加入足量稀鹽酸,看到有氣泡產生,同時還發(fā)現有少量的固體出現。該現象證明取出的固體中一定含有和?!敬鸢浮?1)等于(2)AB(3)鐵粉炭粉【詳解】(1)

①在干燥的空氣中鐵不銹蝕,說明干燥的空氣中氧氣沒有消耗,空氣中氧氣的體積分數不變??諝庵醒鯕獾捏w積分數是21%。即x等于21%。故填:等于。(2)A、據表格可知,①中氧氣沒有消耗,②中氧氣的體積分數變?yōu)?5%,說明氧氣被消耗。所以①②證明水對銹蝕有影響。A正確;B、據表格可知,③中氧氣的體積分數變?yōu)?%<15%,說明在相同時間內,加食鹽條件下,消耗氧氣更多,即②③證明食鹽能加快鐵銹蝕。B正確;C、據表格可知,①②③不能證明炭粉對鐵銹蝕有影響。C不正確。綜上所述:選擇AB。(3)鐵與鹽酸反應產生氫氣,碳粉與鹽酸不反應,所以取出少量②實驗后集氣瓶中的固體于試管中,加入足量稀鹽酸,看到有氣泡產生,同時還發(fā)現有少量的固體出現。該現象證明取出的固體中一定含有鐵粉和炭粉。故填:鐵粉;炭粉。8.(23-24九年級上·山東煙臺·期末)鋼鐵的腐蝕是重要研究課題。某校興趣小組以鐵的腐蝕為課題進行如下探究。【探究鐵的腐蝕】【提出問題】鐵制品銹蝕的條件是什么?【設計實驗】取3根無銹的鐵絲設計如圖所示的三個實驗(鐵絲足量且實驗時間足夠長)【實驗現象】(1)A中鐵絲生銹,B、C鐵絲無明顯變化,打開A中的止水夾后還能觀察到的現象是?!緦嶒灲Y論】(2)由實驗可以得出鐵制品銹蝕的條件是。【拓展與延伸】小明在旅途中發(fā)現,海邊鐵制漁船上的銹跡比江邊鐵制漁船的多,他提出問題:海水會加快鐵的生銹嗎?為驗證這一問題,設計以下數字化實驗:(3)實驗1實驗藥品:長5cm、直徑1mm鐵絲,15mL蒸餾水;實驗2實驗藥品:(寫出實驗2的藥品)。實驗結果如圖像1:(4)根據圖像1分析可知鐵生銹會(填:“吸收”或“放出”)熱量;(5)根據該實驗可以得出結論?!舅伎寂c運用】(6)根據鐵制品生銹條件,寫出一條生活中防止鐵銹蝕的具體方法?!敬鸢浮?1)右邊液面下降,左邊液面上升至刻度1(2)鐵生銹需要與氧氣和水接觸(3)長5cm、直徑1mm鐵絲,15mL海水(4)放出(5)海水能夠促進鐵生銹(6)在鐵制品表面刷漆【詳解】(1)實驗Ⅰ中鐵絲生銹,當鐵絲足量,時間足夠長,打開止水夾后,還能觀察到的現象是右邊液面下降,左邊液面上升至刻度1,是因為鐵生銹消耗氧氣,并且氧氣約占空氣總體積的五分之一;(2)實驗Ⅰ中鐵與氧氣和水接觸,生銹,實驗Ⅲ中鐵只與水接觸,不生銹,故對比實驗Ⅰ、Ⅲ,可以得到鐵生銹需要氧氣和水;(3)為探究海水會能否加快加快鐵的生銹,結合實驗1藥品,實驗2藥品為長5cm、直徑1mm鐵絲,15mL海水;(4)根據圖1,該實驗過程中溫度升高,說明鐵生銹會放出熱量;(5)根據圖1可知,單位時間內,放在海水中的鐵生銹放熱多,即反應速率較快,可以得出結論:海水能夠促進鐵生銹;(6)根據鐵生銹是鐵和氧氣和水共同作用,因此在鐵制品表面刷漆、抹油可防止鐵銹蝕。9.興趣小組對一次性發(fā)熱貼的發(fā)熱原理展開研究。取10g鐵粉與5g活性炭粉混合形成鐵炭混合物。將其加入如圖-1所示裝置的三頸瓶內,再加入2mL飽和氯化鈉溶液,立即塞緊膠塞。反應開始一段時間,三頸瓶內氣體溫度和壓強隨時間的變化如圖-2所示。(1)氯化鈉和水存在時,鐵和氧氣發(fā)生銹蝕反應的化學方程式為:,x的值為。(2)已知:當氣體體積不變時,氣體壓強與氣體分子數目、氣體溫度有關。①反應一段時間,三頸瓶內氣體溫度升高,是因為鐵的銹蝕是(填“放熱”或“吸熱”)反應。②反應一段時間,氣體溫度升高,三頸瓶內氣體壓強不升反降的原因是。(3)實驗裝置長時間放置后,三頸瓶會冷卻至室溫,此時氣體壓強約為初始氣壓的。打開彈簧夾,從導管a處向三頸瓶內通入空氣后再關閉彈簧夾。一段時間后,三頸瓶內氣體溫度又逐漸升高,其原因是。(4)某同學將2mL10%的稀鹽酸加入鐵炭混合物中,進行相同的實驗。發(fā)現開始時三頸瓶內氣體壓強增大,但溫度無明顯變化,其原因是(用化學方程式表示)。【答案】(1)6(2)放熱鐵銹蝕消耗三頸瓶中的氧氣(3)未被腐蝕的鐵和通入的空氣中的氧氣反應放熱(4)【詳解】(1)(1)根據質量守恒定律可知,反應后存在12個氫原子,而反應物中只有水含有氫原子,所以x為6;(2)①溫度升高,說明反應放熱;②由于內部鐵生銹,需要消耗氧氣,內部氣體分子數目減小,所以此時壓強降低;(3)打開彈簧夾,空氣進入,鐵與氧氣和水同時接觸,此時會生銹發(fā)生反應放出熱量,所以內部溫度升高;(4)鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,反應的化學方程式為:。10.(23-24九年級上·江蘇無錫·期中)某興趣小組的同學對鐵以及含鐵物質的相關現象產生了興趣,并進行了一系列探究活動。探究一:鐵絲燃燒是否需要純氧。取長短相同直徑為0.38mm的鐵絲,分別在O2含量不同的情況下實驗,現象如下表。氧氣含量90%70%60%55%實驗現象燃燒劇烈,燃燒時間長,效果好燃燒比90%弱,燃燒時間短,實驗成功燃燒比70%弱,燃燒時間更短,實驗成功難以燃燒,只是發(fā)熱(1)在做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時,為了使現象更清楚,最好用(填“排空氣法”或“排水法”)收集,理由是。(2)就0.38mm鐵絲而言,燃燒所需氧氣的最低體積分數在范圍。探究二:對含有鐵粉的“暖寶寶”進行成分及發(fā)熱原理探究。查閱資料:①鐵粉是黑色;

②鐵能與稀鹽酸發(fā)生反應產生氫氣。同學們在實驗室打開一片暖寶寶,取出其中黑色粉末做了下面的實驗。Ⅰ、黑色粉末的成分(3)取暖寶寶中的黑色粉末于試管中,加入足量的稀鹽酸,觀察到,證明黑色粉末中有鐵粉。(4)反應結束之后,發(fā)現仍有黑色固體殘留,經過濾,洗滌,干燥,獲得黑色粉末。取樣通入氧氣點燃,將產物(寫出操作及現象),說明黑色粉末中還有炭粉。Ⅱ、“暖寶寶”發(fā)熱的原理。按圖(夾持儀器已略去)采用濕度、氧氣、溫度傳感器收集數據,將拆除包裝的暖寶寶倒入三頸燒瓶中密封裝置,開始收集數據,觀察曲線變化(圖中A、B、C)。(5)從收集到的圖像看暖寶寶發(fā)熱是因為顆粒微小的鐵粉與和等物質發(fā)生反應,并熱量(填“吸收”或“放出”)。探究三:使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量。實驗開始前的裝置如圖所示,量筒中水的讀數為100mL。(6)實驗過程中,可以觀察到溫度計示數(填“升高”或“降低”)。(7)冷卻一段時間之后,打開彈簧夾,水從量筒中流入集氣瓶(容積為250mL),最后量筒內水為63mL(鐵粉生銹消耗水的體積忽略不計),通過計算本實驗數據測得空氣中氧氣的體積分數為(結果精確到0.1%)。(8)上述結果與理論值相比,引起誤差的原因可能是。【答案】(1)排水法排水法收集的氣體較為純凈(2)55%~60%(3)有氣泡產生,溶液由無色變?yōu)闇\綠色(4)通入澄清石灰水,石灰水變渾濁(5)氧氣水蒸氣(或水)放出(6)升高(7)16.8%(8)漏氣、沒有等冷卻到室溫就打開了彈簧夾等(合理即可)【詳解】(1)由現象可知,在做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時,為了使現象更清楚,最好用排水法收集,因為鐵絲在氧氣中易燃燒,氧氣純度越高越好,排水法收集的氣體較為純凈。(2)根據實驗數據可以看出,就0.38mm鐵絲而言,在氧氣含量達到55%時,鐵絲難以燃燒,只是發(fā)熱,而氧氣含量達到60%可以燃燒,所以就0.38mm鐵絲而言,燃燒所需氧氣的最低體積分數在55%~60%之間。(3)取暖寶寶中的黑色粉末于試管中,加入足量的稀鹽酸,根據結論黑色粉末中有鐵粉,鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,故可觀察到的實驗現象為有氣泡產生,溶液由無色變?yōu)闇\綠色。(4)反應結束之后,發(fā)現仍有黑色固體殘留,經過濾,洗滌,干燥,獲得黑色粉末。取樣通入氧氣點燃,根據結論黑色粉末中還有炭粉,則燃燒后的產物為二氧化碳,檢驗二氧化碳的方法為將氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁,說明該氣體是二氧化碳。(5)探究“暖寶寶”反應原理與鐵的生銹本質是否一致通過對暖寶寶發(fā)熱時的濕度、氧氣含量和溫度變化圖像分析可知,暖寶寶發(fā)熱是顆粒微小的鐵粉與氧氣、水等物質反應,并放出熱量,這一反應與鐵生銹原理一致。(6)根據上述實驗可知,暖寶寶中顆粒微小的鐵粉與氧氣、水等物質反應,并放出熱量,故實驗過程中,可以觀察到溫度計示數升高。(7)量筒減少的水的體積即為消耗的集氣瓶內空氣的體積,所以氧氣的體積為100mL-63mL=37mL,集氣瓶內空氣的體積為250mL-30mL=220mL,集氣瓶內空氣中氧氣的體積分數為×100%≈16.8%,故本實驗數據測得空氣中氧氣的體積分數為16.8%。(8)上述結果與理論值相比偏小,引起誤差的原因可能是裝置漏氣,使外部氣體進入瓶內;暖寶寶中鐵粉的使用量不足,造成集氣瓶內氧氣未完全反應;未冷卻至室溫就打開彈簧夾,集氣瓶內氣壓偏大或量筒讀數時俯視讀數,造成讀數偏大。11.(2024·安徽合肥·三模)為完成“探究鐵銹蝕條件”實踐活動,某學習小組利用圖示裝置開展如圖活動,回答下列問題。(1)儀器a的名稱。小組同學用如圖裝置(氣密性良好)進行實驗:將二氧化錳水泥小球放入儀器a中,該實驗制備氧氣的化學方程式為。(2)完成實驗并記錄現象如表:試管編號藥品鐵絲生銹情況16cm鐵絲+10mL水+植物油鐵絲未生銹26cm鐵絲+6mL水8分50秒,鐵絲銹蝕36cm鐵絲+2g氯化鈣干燥劑鐵絲少量生銹4?5分10秒,鐵絲明顯銹蝕①對比試管1和2得出鐵生銹需要的條件是。②試管3內鐵絲少量生銹的可能原因是。③為得出“相同條件下,鐵在氯化鈉溶液中銹蝕速率更快"的結論,4號試管中的藥品是。【答案】(1)錐形瓶(2)與氧氣接觸空氣中含有水蒸氣(或制取的氧氣較濕潤)6cm鐵絲+6mL水+氯化鈉溶液【詳解】(1)根據儀器特征,儀器a的名稱為錐形瓶;過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣體,該反應的化學方程式為:;(2)①對比試管1(與氧氣隔絕)和2(與氧氣接觸,生銹)得出鐵生銹需要的條件是與氧氣接觸;②試管3內鐵絲少量生銹的可能原因是空氣中含有水蒸氣或制取的氧氣較濕潤;③為得出“相同條件下,需要遵循控制變量的原則,而要得出鐵在氯化鈉溶液中銹蝕速率更快"的結論,需要在4號試管中添加的藥品是6cm鐵絲+6mL水+氯化鈉溶液,與2號試管對比。故填6cm鐵絲+6mL水+氯化鈉溶液。12.(2024·江西贛州·一模)勇于創(chuàng)新是中學生必備的品質。根據如圖創(chuàng)新實驗回答問題:(1)圖一為測量空氣中氧氣含量實驗:將食品脫氧劑粉末均勻涂抹的目的是,最終量筒中液面約降至刻度線處,得出空氣中氧氣體積約為空氣體積的。(2)圖二為探究燃燒條件實驗:觀察到①形管中白磷燃燒,②形管中紅磷不燃燒,③水中白磷不燃燒。實驗證明燃燒需要氧氣的現象是(填序號),實驗中熱水的作用是。(3)圖三為探究鐵生銹條件實驗:觀察到濕的鐵絲網生銹,浸沒在剛冷卻的開水中的鐵絲網無明顯變化,由此得出鐵生銹與有關,在形管中的水面分別滴一層植物油的目的是。【答案】(1)反應更充分,將氧氣消耗完24(2)①③提供熱量,隔絕白磷c的氧氣(3)氧氣隔絕水【詳解】(1)食品脫氧劑會消耗氧氣,則將食品脫氧劑粉末均勻涂抹的目的是使反應更充分,將氧氣消耗完;空氣中氧氣約占五分之一體積,量筒中水進入具支試管內,最終量筒中液面約降至:50mL-130mL×=24mL刻度線處;(2)據圖二可知,由于①處白磷a與空氣中氧氣接觸,白磷燃燒;由于③處白磷c不與空氣中氧氣接觸,白磷不燃燒。所以通過對比圖甲中①③處的現象,可得出燃燒需要可燃物與氧氣接觸;(3)濕的鐵絲網生銹,鐵接觸水和氧氣,浸沒在剛冷卻的開水中的鐵絲網無明顯變化,鐵接觸水,沒有氧氣,由此得出鐵生銹與氧氣有關;為了控制變量水,則在形管中的水面分別滴一層植物油的目的是隔絕水。13.某“暖寶寶”取暖貼的透氣無紡布袋內裝有鐵粉、活性炭、氯化鈉、水等物質,興趣小組同學對此展開探究?!净顒右弧坑描F釘探究鐵的銹蝕某同學用相同的鐵釘探究鐵生銹與哪些因素有關,設計了下圖所示的實驗。(1)該實驗中將蒸餾水煮沸的目的是。(2)經過一周的觀察,試管B和試管C中的鐵釘無明顯變化,試管A中的鐵釘明顯銹蝕,說明鐵銹是鐵與發(fā)生化學反應生成的?!净顒佣坑谩芭瘜殞殹敝械奈镔|探究鐵的銹蝕用無紡布袋裝入干燥的鐵粉、活性炭和氯化鈉,分別放在錐形瓶底部,進行下圖所示的實驗。(3)圖1所示實驗,錐形瓶在短時間內發(fā)燙,冷卻至室溫,打開彈簧夾,觀察到,打開無紡布袋,黑色粉末有部分變成色,圖2和圖3所示實驗均無明顯現象。(4)與【活動一】所示實驗相比較,圖1所示實驗可在短時間內完成,除了鐵粉的因素外,你對活性炭與氯化鈉作用的合理猜測是(寫出1點即可)。【活動三】用“暖寶寶”測定空氣里氧氣的含量(5)利用【活動二】中圖1所示實驗,測定空氣里氧氣的含量。①實驗時,需要獲得的數據有錐形瓶內空氣的體積、;實驗時需要注意的事項是(寫出1點即可)。②與用紅磷測定空氣里氧氣的含量的實驗相比,實驗利用“暖寶寶”測定空氣里氧氣的含量的優(yōu)點是(寫出1條即可)。【答案】(1)除去水中溶解的氧氣(2)氧氣、水(3)燒杯中的水流入錐形瓶內紅棕(4)加快鐵銹蝕的速率(合理即可)(5)進入集氣瓶中水的體積保持裝置氣密性良好(合理即可)更環(huán)保(合理即可)【詳解】(1)該實驗中將蒸餾水煮沸的目的是除去水中溶解的氧氣;(2)連續(xù)觀察一周,只有A試管中的鐵釘明顯銹蝕,說明鐵銹蝕是鐵與氧氣、水等發(fā)生化學反應;(3)圖1所示實驗,鐵粉與氧氣和水反應生成鐵銹,放出熱量,錐形瓶在短時間內發(fā)燙,冷卻至室溫,打開彈簧夾,由于消耗了氧氣,錐形瓶內壓強減小,觀察到燒杯中導管液面上升,高于燒杯內液體的高度,打開無紡布袋,黑色粉末有部分變成紅棕色;圖2中只與氧氣接觸,圖3中只與水接觸,鐵均不會生銹,故圖2和圖3所示實驗均無明顯現象;(4)與活動一相比較,圖1所示實驗可在短時間內完成,除了鐵粉的因素外,也有可能是活性炭與氯化鈉加快鐵粉的銹蝕;(5)①實驗時,需要獲得的數據有:錐形瓶內空氣的體積、倒流入集氣瓶內水的體積;實驗時需要注意的事項是干燥的鐵粉要足量,保證氧氣消耗完全,裝置要保證不漏氣或冷卻至室溫后才能打開彈簧夾,保持裝置氣密性良好等;②與用紅磷測定空氣里氧氣的含量的實驗相比,實驗利用“暖寶寶”測定空氣里氧氣的含量的優(yōu)點是在密閉空間進行,實驗更準確,更環(huán)保等。14.錢老師設計用傳感器測定試劑瓶內氣體的相關數據從而對鐵銹蝕進行探究。用鐵粉和碳粉的均勻混合物模擬鐵釘。可供選擇的藥品見表:組別藥品鐵粉/g碳粉/g水/滴食鹽/g其他一5.00.100干燥劑二5.00.1100無三5.00.1101.0無四5.00.101.0無(1)在A、B兩只試劑瓶中依次加入第一組和第二組藥品進行實驗。A瓶中無銹蝕現象,B瓶中出現鐵銹。600s內A瓶中含量幾乎不變,B瓶中不斷減少。實驗表明,鐵在空氣中銹蝕是鐵和、發(fā)生了化學反應。(2)為探究食鹽對鋼鐵銹蝕速率的影響,應選擇的藥品組別是(填序號)。(3)在兩只試劑瓶中均加入第二組藥品,分別改用溫度和濕度傳感器測得結果如圖所示。瓶內濕度隨時間增大(即水蒸氣含量增大),根本原因是?!敬鸢浮?1)H2O/水(2)二和三(3)鐵的銹蝕反應有熱量放出,瓶內溫度上升【詳解】(1)A、B兩只試劑瓶中依次加入第一組和第二組藥品,兩組中其他藥品相同,變量是水,A中無水,B中有水,600s內A瓶中O2含量幾乎不變,B瓶中不斷減少。實驗表明,鐵在空氣中銹蝕是鐵和O2、水發(fā)生了化學反應,故填:H2O或水;(2)為探究食鹽對鋼鐵銹蝕速率的影響,即其他量相同,唯一的變量是食鹽,應選擇的藥品組別是二和三;故填:二和三;(3)根據圖像可知,瓶內溫度和濕度均隨時間增大,瓶內濕度隨時間增大(即水蒸氣含量增大)的根本原因是溫度的升高,即鐵的銹蝕反應有熱量放出,瓶內溫度上升;故填:鐵的銹蝕反應有熱量放出,瓶內溫度上升。15.(2024·山東青島·一模)設計對比實驗,控制變量是學習化學的重要方法。請回答以下問題。(一)探究燃燒的條件,如圖所示。將白磷和紅磷分裝于Y型試管的兩個支管中,管口系牢小氣球將兩個支管同時伸入相同深度的熱水中。(信息:白磷著火點是40℃,紅磷著火點是240℃)(1)實驗開始后,可觀察到Y型試管內a處白磷燃燒,b處紅磷不燃燒,說明燃燒需滿足的條件是,a處燃燒的白磷會很快熄滅,原因可能是(填字母序號)。A.試管內溫度降低

B.試管內氧氣耗盡

C.白磷的著火點升高(2)燒杯內熱水的作用是。(二)探究鐵生銹的條件,如圖二所示。(3)通過對比實驗①③。探究鐵生銹的條件與有關。(4)為進一步探究不同種類的溶液對鐵生銹的影響,小組同學補充⑤⑥實驗,利用數字化實驗分別檢測盛有鹽溶液和酸溶液的試管內氧氣含量隨時間的變化關系,如圖三所示。酸溶液X可以為(填字母序號)。A.蘇打水

B.食醋

C.肥皂水結合圖三,分析該實驗可獲得的結論是

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