
一、導(dǎo)致鋼鐵銹蝕的因素1.金屬銹蝕的條件:鐵在空氣中銹蝕,是鐵跟_________、_______等物質(zhì)相互作用,發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),是鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過程,同時(shí)鋼鐵的成分、環(huán)境的溫度、濕度和酸堿性也是影響鋼鐵銹蝕的因素。?2.鐵銹的成分及其特點(diǎn):鐵銹(主要成分為__________)_____________,會(huì)把空氣和水分保留在鋼鐵制品的表面,進(jìn)一步加速銹蝕。因此,當(dāng)鋼鐵制品表面生銹時(shí),應(yīng)及時(shí)_________并做防銹處理。?
導(dǎo)·思 為延長(zhǎng)食品保質(zhì)期,可在有些食品袋中放入鐵粉雙吸劑。你知道它的作用嗎?提示:鐵粉在生銹過程中吸收氧氣和水蒸氣,既能保持食品干燥,又能隔絕氧氣防腐。
二、減緩鋼鐵銹蝕的方法1.在金屬表面涂覆保護(hù)層(涂刷___________或_________、覆蓋搪瓷或塑料等)。?2.鍍上一層不易銹蝕的金屬或用“烤藍(lán)”等方法形成致密保護(hù)層。3.改變金屬的組成和結(jié)構(gòu)(如制成合金)。三、廢舊金屬的回收利用1.廢舊金屬的危害:既造成了環(huán)境污染,又浪費(fèi)了有限的金屬資源。2.回收利用廢舊金屬的意義:既可以保護(hù)環(huán)境,又能節(jié)約資源和能源。
易錯(cuò)辨析 判斷下列說法是否正確。(1)金屬鋁比鐵更耐腐蝕,是因?yàn)殍F更活潑。( )(2)鋼鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。( )(3)鋼鐵是應(yīng)用最普遍的金屬材料。( )(4)廢舊電池有毒,不能回收,可以直接丟棄。( )(5)回收利用廢舊金屬既可以保護(hù)環(huán)境,又能節(jié)約資源和能源。( )
考點(diǎn)一鐵制品的銹蝕與防護(hù)【典例1】(2022·濟(jì)南市中區(qū)質(zhì)檢)下列有關(guān)金屬資源的利用與防護(hù)的說法不合理的是( )A.應(yīng)經(jīng)常用鋼絲球擦洗鋁鍋表面,保持潔凈B.沙漠地區(qū)的鐵制品比海邊銹蝕的慢C.廢舊金屬的回收利用,是保護(hù)金屬資源的有效途徑之一D.改變金屬的組成和結(jié)構(gòu),鑄造成合金材料可優(yōu)化其性能
方法點(diǎn)撥 防止鐵生銹常采用的方法(1)干:保持鐵制品表面潔凈和干燥。(2)膜:在鐵制品表面覆蓋保護(hù)膜,如在車、船的表面噴涂油漆,在機(jī)械表面涂油,在杯子表面燒涂搪瓷等。(3)鍍:在鐵制品表面鍍一層其他金屬,如在鋼鐵表面鍍鋅、鍍鉻等。(4)烤:用化學(xué)方法使鐵制品表面形成致密的氧化膜,如鋸條上的烤藍(lán)。(5)改:改善金屬的本質(zhì),添加合金元素,如在鐵制品中加入鎳制成不銹鋼,可以增強(qiáng)耐腐蝕性能。
考點(diǎn)二金屬銹蝕條件的探究【典例2】(2022·淄博張店期末)鐵釘是生活中常見的鐵制品。學(xué)習(xí)小組對(duì)不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕進(jìn)行探究。取四枚鐵釘,按圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一天后觀察到的現(xiàn)象如下。
(1)由試管a、b、c中的現(xiàn)象可知鐵釘銹蝕的條件是________________________________。?(2)由試管c、d中的現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是_________________________。?(3)切過咸菜的菜刀不及時(shí)處理,易生銹。防止切過咸菜的菜刀生銹,處理的方法是________________________________。?
鐵釘生銹需要與水和空氣
食鹽可以加快鐵釘銹蝕
洗滌干凈后擦干,放置在干燥處
借題發(fā)揮 (4)由上述實(shí)驗(yàn)可知,a、b、c、d中鐵釘最容易生銹的是______(填“a”“b”“c”或“d”)。?(5)b中在蒸餾水液面上滴加少量植物油,其目的是_____________________。?變式訓(xùn)練 (2023·煙臺(tái)萊州期末)如圖是某化學(xué)小組設(shè)計(jì)的觀察鐵制品銹蝕的實(shí)驗(yàn)裝置。下列相關(guān)敘述正確的是( )①鐵銹的主要成分是四氧化三鐵②一段時(shí)間后,塑料瓶可能會(huì)變癟③一段時(shí)間后,水面處鐵絲銹蝕最嚴(yán)重④一段時(shí)間后,鐵絲會(huì)由下向上出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象A.②④ B.①② C.②③ D.③④
方法點(diǎn)撥 設(shè)置探究實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證鐵的銹蝕條件至少設(shè)置以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)①鐵在干燥的空氣中。②鐵全部在水中。③鐵既與空氣接觸,又同時(shí)與水接觸。其中①②中的鐵不生銹,③中的鐵生銹。通過①③對(duì)比確定鐵的銹蝕條件為水,通過②③對(duì)比確定鐵的銹蝕條件為氧氣。
【A層 基礎(chǔ)練】1.港珠澳大橋的橋、島、隧道以及“雪龍2號(hào)”的船身等主要由金屬材料制成。下列金屬防護(hù)措施不正確的是( )A.在金屬制品表面鍍保護(hù)層B.改變金屬結(jié)構(gòu)制成合金使用C.在金屬制品表面涂油漆D.用稀鹽酸定期清洗金屬制品
2.(2022·淄博淄川期末)光亮的鐵釘在如圖所示情況下最容易生銹的是( )
3.(2022·賀州中考)下列措施中,不能防止金屬制品銹蝕的是( )A.用濕布擦拭B.在表面涂油C.在表面刷漆D.在表面鍍鉻4.柳州市的鳳凰嶺大橋橋體使用了大量的金屬材料。下列對(duì)橋梁中使用的金屬材料保護(hù)措施不正確的是( )A.經(jīng)常用濃鹽酸清洗金屬材料B.在金屬材料表面刷油漆C.在金屬材料表面鍍保護(hù)層D.改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成防腐合金
5.(2023·淄博張店區(qū)期末)下列各種情況中,埋在地下的鑄鐵管道腐蝕速率最慢的是( )A.在潮濕、疏松、透氣的中性土壤中B.在潮濕、疏松、透氣的酸性土壤中C.在干燥、致密、不透氣的中性土壤中D.在沿海潮濕的土壤中
6.關(guān)于金屬材料的銹蝕說法不一,下列說法中,沒有科學(xué)道理的是( )A.金屬經(jīng)常接觸水和空氣銹蝕加快B.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)能抵御金屬銹蝕C.金屬表面刷油漆可以抵御金屬銹蝕D.不斷擦去鋁表面的銹能抵御鋁的繼續(xù)銹蝕
7.(2022·長(zhǎng)沙中考)我國(guó)的礦物種類比較齊全,儲(chǔ)量很豐富,但是礦物不能再生。下列能保護(hù)金屬資源的是( )A.廢舊金屬不需要回收利用B.礦物資源無(wú)限,可以任意開采C.尋找金屬代用品D.將鐵釘放置于潮濕的空氣中
8.(2022·內(nèi)江中考)如圖所示,某興趣小組用三枚潔凈無(wú)銹鐵釘探究鐵生銹的條件。(1)四天后,______(填字母序號(hào))試管中鐵釘有明顯銹跡。?(2)由此實(shí)驗(yàn)可以得出鐵生銹的條件是_______________________。?
與氧氣、水充分接觸
【B層 能力練】9.(2023·煙臺(tái)招遠(yuǎn)期末)如圖所示,將兩枚光亮的鐵釘分別用細(xì)線吊置于甲、乙中,并使部分鐵釘露出液面。放置一段時(shí)間,出現(xiàn)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?jǐn)?shù)不相等B.甲中,鐵釘在植物油內(nèi)的部分沒有銹蝕C.乙中,鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴(yán)重D.丙中,導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱
10.學(xué)習(xí)金屬單元后,小強(qiáng)知道了鐵是當(dāng)今世界用量最多的金屬,而每年全世界被腐蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產(chǎn)量的十分之一。于是小強(qiáng)對(duì)金屬鐵的相關(guān)知識(shí)展開了探究性學(xué)習(xí)。(1)如圖,小強(qiáng)將一根長(zhǎng)20 cm的光亮的鐵棒放在自來水中,觀察A、B、C三處的變化。幾天后,他發(fā)現(xiàn)______(填序號(hào))處最先出現(xiàn)鐵銹,小強(qiáng)結(jié)合書本知識(shí)知道,鐵生銹實(shí)際是鐵和_______________、______________等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的過程。?
(2)小強(qiáng)來到已停產(chǎn)的企業(yè)廠房,看到許多機(jī)械設(shè)備上已經(jīng)生銹,他馬上想到可以用稀鹽酸將鐵銹(主要成分Fe2O3)除去,去銹后為防止機(jī)械設(shè)備進(jìn)一步銹蝕,小強(qiáng)想到的一種防護(hù)方法是__________________________。?
涂油(或刷漆等合理即可)
11.(2022·泰安期末)某學(xué)習(xí)小組對(duì)鐵銹蝕進(jìn)行探究?!咎岢鰡栴}】鐵銹蝕與哪些因素有關(guān)?【查閱資料】(1)氯化鈣固體可作干燥劑。(2)一定條件下,碳可加快鐵的銹蝕,但碳本身不參加反應(yīng)。【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】定性探究鐵銹蝕的因素取四枚相同的潔凈無(wú)銹鐵釘分別放入試管,進(jìn)行下圖實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象如表。
(1)對(duì)比A、B、C試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明鐵銹蝕主要是鐵與__________________發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。?(2)對(duì)比A、D試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明鐵銹蝕還與___________有關(guān)。?(3)鐵銹蝕后應(yīng)及時(shí)除銹的原因是_________________________________________________。寫出用鹽酸除鐵銹的化學(xué)方程式?___________________________。?
鐵銹疏松多孔,能吸附空氣和水分,會(huì)加快鐵
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
【C層 拓展練】12.某些銅器表面呈綠色,這是銅器長(zhǎng)期暴露在空氣中生了銹漬。為了弄清銹漬的組成和銅生成銹漬的條件,某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了探究:【查閱資料】了解到這層銹漬的化學(xué)成分是堿式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3】,俗稱“銅綠”?!静孪肱c假設(shè)】據(jù)“銅綠”的組成和查閱的資料判斷,銅綠可能是銅與CO2、O2和_______共同作用而生成的。?【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】借鑒課本“鐵制品銹蝕條件”的探究實(shí)驗(yàn),小剛設(shè)計(jì)了“銅片銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)如圖所示(所用銅片潔凈、光亮,試管內(nèi)的為銅片)。實(shí)驗(yàn)較長(zhǎng)時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)______試管中銅片最先生銹(填寫試管字母編號(hào))。?
【解釋與結(jié)論】(1)實(shí)驗(yàn)B的目的是_________________________________________。?(2)得出“銅生銹一定與CO2有關(guān)”的結(jié)論,依據(jù)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是DF。【評(píng)價(jià)與改進(jìn)】小明認(rèn)為小剛設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)還不夠完善,要得出正確的結(jié)論,還要補(bǔ)充個(gè)實(shí)驗(yàn)。你認(rèn)為要補(bǔ)充的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是____________________________________________。?
探究只有氧氣存在時(shí),銅是否會(huì)生成銅
把銅片置于裝有干燥空氣的試管中,對(duì)比觀察
13.U形玻璃管是常見的化學(xué)儀器(如圖所示),在實(shí)驗(yàn)中有廣泛的應(yīng)用。(1)借助U形玻璃管探究鋼鐵銹蝕的條件,如圖甲所示。一段時(shí)間后觀察到潮濕的鋼絲棉有明顯銹跡,浸沒在剛冷卻的涼開水中的鋼絲棉沒有銹跡,此現(xiàn)象說明_______________________。?(2)借助U形玻璃管粗略測(cè)定空氣里氧氣的含量,如圖乙所示。得出空氣中氧氣約占空氣總體積的五分之一的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是____________________________________________________________________________。?
鐵的銹蝕與氧氣有關(guān)
左側(cè)水面上升,水位達(dá)到刻度4處
銹蝕耗盡了裝置內(nèi)的氧氣,壓強(qiáng)變小,在外界大氣壓的作用下,左側(cè)水面上升
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