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
（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 水、氧氣水、氧氣等物質(zhì)作用的過程。
（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 自來水中溶解有氧氣自來水中溶解有氧氣。
Ⅱ．探究食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進行實驗，每組實驗加入鐵炭總質(zhì)量為24g,食鹽水體積為7.5mL，恰好能將固體潤濕。測得的數(shù)據(jù)見下表：（提供資料：示數(shù)差3cm是指U型管左側(cè)液面上升3cm。）
| 序號 | 鐵炭質(zhì)量比 | 食鹽水濃度/% | 示數(shù)差3cm所用時間/s | 10分鐘時溫度升高值/℃ |
| 實驗① | 2：1 | 26 | 90 | 7.8 |
| 實驗② | 4：1 | 26 | 170 | 4.2 |
| 實驗③ | 6：1 | 26 | 190 | 3.3 |
| 實驗④ | 2：1 | 13 | 140 | 6 |
| 實驗⑤ | 2：1 | 6.5 | 140 | 6 |
①④⑤
①④⑤
（填實驗序號）。有同學(xué)提出應(yīng)該再加一組實驗，研究鐵炭質(zhì)量比為2：1、食鹽水濃度為3.3%時的實驗數(shù)據(jù)，你覺得是否有必要，并說明理由 沒有必要，通過對比實驗④⑤實驗現(xiàn)象可知，食鹽水濃度下降到一定值時，不影響鋼鐵腐蝕速率，不需增加食鹽水濃度為3.3%（低于6.5%）的實驗
沒有必要，通過對比實驗④⑤實驗現(xiàn)象可知，食鹽水濃度下降到一定值時，不影響鋼鐵腐蝕速率，不需增加食鹽水濃度為3.3%（低于6.5%）的實驗
。（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，并促使鐵發(fā)生一系列反應(yīng)得到氫氧化鐵，它在空氣中風化失水后變成氧化鐵。鋼筋銹蝕過程中生成氧化鐵的反應(yīng)方程式是
2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O
2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O
。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：將稀鹽酸全部注入三頸燒瓶內(nèi)，關(guān)閉分液漏斗活塞，一段時間后，至恢復(fù)到室溫時，采集的數(shù)據(jù)見下表：
| 序號 | 鹽酸pH | |||||
| P反應(yīng)前 | P反應(yīng)后 | DO反應(yīng)前 | DO反應(yīng)后 | 開始降低所需時間/s | ||
| 實驗① | 2.0 | 90.8 | 91.8 | 5.2 | 4.3 | 131 |
| 實驗② | 3.0 | 90.8 | 91.5 | 5.0 | 3.7 | 68 |
| 實驗③ | 4.0 | 90.8 | 90.3 | 4.9 | 3.4 | 24 |
| 實驗④ | 5.0 | 90.8 | 90.5 | 4.9 | 3.7 | 98 |
| 實驗⑤ | 6.0 | 90.8 | 90.6 | 4.4 | 3.7 | 175 |
液面不下降
液面不下降
（填現(xiàn)象），表明裝置的氣密性良好。（6）實驗①和實驗②反應(yīng)后壓強變大。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，變小的原因是
鐵銹蝕消耗氧氣的量大于鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣的量
鐵銹蝕消耗氧氣的量大于鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣的量
。（7）分析表中數(shù)據(jù)，在該實驗條件下，下列說法正確的有
bc
bc
（填字母）。a.當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，氧氣在剛接觸時不是同時發(fā)生反應(yīng)
【考點】探究金屬銹蝕的條件．
【答案】水、氧氣；自來水中溶解有氧氣；①④⑤；沒有必要，通過對比實驗④⑤實驗現(xiàn)象可知，食鹽水濃度下降到一定值時，不影響鋼鐵腐蝕速率，不需增加食鹽水濃度為3.3%（低于6.5%）的實驗；2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O；液面不下降；鐵銹蝕消耗氧氣的量大于鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣的量；bc
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：192引用：4難度：0.5
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1．在進行“二氧化碳制取和性質(zhì)實驗”時，小明發(fā)現(xiàn)放置小蠟燭的銅架上出現(xiàn)了綠色物質(zhì)，且綠色物質(zhì)只出現(xiàn)在下部（伸到燒杯下面的部分），上部和在燒杯外的部分沒有出現(xiàn)，小明思考，銅也會生銹嗎？為什么只出現(xiàn)在下部呢？銅生銹的條件是什么？
【查閱資料】銅在一定條件下會銹蝕生成一種綠色的物質(zhì)（銅綠），其主要成分是堿式碳酸銅，化學(xué)式時候Cu2（OH）2CO3，受熱易分解．
【猜想與假設(shè)】依據(jù)銅綠的化學(xué)式，小明猜想銅生銹的條件可能是，銅與氧氣、共同作用，做出此猜想的依據(jù)是．
【設(shè)計實驗】將四塊銅片分別按如圖放置半個月，觀察現(xiàn)象如下，A中銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重，B、C、D中銅片不生銹，D裝置中氫氧化鈉溶液的作用是，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式．
【得出結(jié)論】根據(jù)A和D中的實驗現(xiàn)象可知銅生銹需要．
【反思與應(yīng)用】利用所得結(jié)論填空，依據(jù)本實驗結(jié)合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實驗操作推測銅架下部容易生銹的原因是．
【實驗拓展】有資料顯示，氧化銅也能加快過氧化氫溶液的分解速率．
（1）給你一支已經(jīng)產(chǎn)生銅綠的銅架，5%過氧化氫溶液，請你設(shè)計實驗證明（儀器自選）．
（2）請你試著寫出銅生成銅綠的化學(xué)方程式．發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：52引用：1難度：0.3 -
2．小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己的銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色的物質(zhì)，查閱資料得知是銅綠[主要成分是Cu2（ OH）2CO3]。
【提出問題】銅在什么樣的條件下容易生銹？
【假設(shè)猜想】根據(jù)銅綠的化學(xué)式，猜想銅生銹可能是銅與氧氣、和共同作用的結(jié)果。
【實驗探究】將四小塊銅片分別按下面所示裝置放置一段時間，觀察到如下現(xiàn)象：
【實驗結(jié)果與分析】實驗a說明沒有水銅不會生銹，實驗b、c分別說明沒有實驗裝置 
實驗現(xiàn)象 銅片不生銹 銅片不生銹 銅片不生銹 銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重 或銅也不會生銹。據(jù)此寫出銅生銹的化學(xué)方程式：。
【反思與應(yīng)用】寫出一種防止銅制品生銹的具體方法：。發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．銅器長時間暴露在空氣中會生成銅綠[Cu2（OH）2CO3]，銅綠不穩(wěn)定，受熱會生成三種氧化物。
（1）根據(jù)銅綠的化學(xué)式，你認為銅綠的形成是銅與、和氧氣共同作用的結(jié)果，你判斷的依據(jù)是。
（2）為探究銅綠的組成，小芳同學(xué)從銅器上取下適量的銅綠放入下圖所示的裝置中，加熱后，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是。
（3）請你設(shè)計一個實驗證明銅綠的組成中含有銅元素（寫出操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）操作步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：28引用：1難度：0.4
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