8.3 金属资源的利用和保护
第2课时 金属资源的保护
【基础练习】
1.铁钉在下列情况下：①在干燥的空气中； ②在潮湿的空气中； ③部分浸在食盐水中； ④浸没在植物油中。容易生锈的是（ ）
A. ①④ B. ①②
C. ②③ D. ②④
【答案】 C
【解析】铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，食盐水能加速铁生锈，故铁在潮湿空气和食盐水中容易生锈，
故答案为：C。
2.下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是（ ）
A. 涂油 B. 镀一层耐腐蚀的金属
C. 制成不锈钢 D. 存放在潮湿的空气中
【答案】 D
【解析】A.涂油，防止与空气中的氧气和水蒸气接触生锈，不符题意；
B.镀一层耐腐蚀的金属，防止与空气中的氧气和水蒸气接触生锈，不符题意；
C.制成不锈钢，防止生锈，不符题意；
D.存放在潮湿的空气中，铁制品会生锈，符合题意。
故答案为：D。
3.线上学习，居家实验。小明用三枚洁净无锈的铁钉，设计如下图所示实验，探究铁生锈的条件。下列说法错误的是（ ）
A. 乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B. 只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C. 乙丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D. 实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
【答案】 C
【解析】A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气，探究空气是否为铁钉生锈的条件，故A不符合题意；
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹，乙中铁钉因为缺乏氧气，丙中铁钉因为缺乏水分，都不生锈，故B不符合题意；
C.甲丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水，故C符合题意；
D.通过甲乙丙三个试管中铁钉的生锈情况，可以判断出实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果，故D不符合题意。
故答案为：C。
4.为探究铁生锈的影响因素，某兴趣小组做了如下实验。
序号 ① ② ③ ④
实验 放置1周 放置1周 放置1周 放置1小时
现象 铁钉表面灰暗 铁钉表面光亮 铁钉表面光亮 铁钉表面光亮
下列说法正确的是（ ）
A. ①说明铁生锈与氧气和水都有关
B. ②③说明铁生锈与氧气有关
C. ①②说明铁生锈与水有关
D. ①④说明铁生锈与氧气浓度有关
【答案】 C
【解析】A. ①实验中放置一周铁钉表面灰暗，没有对比实验，有可能与氧气和水有关，有可能和只氧气有关，也有可能只和水有关，故A项不符合题意；
B. ②③实验中存在两组变量，且铁钉放置一周后都没生锈，无法判定铁生锈和氧气有关，故B项不符合题意；
C. ①②实验中放置一周，①实验中铁钉表面灰暗，②实验中铁钉表面光亮，且①②实验中只有一组变量有水或无水，故C项符合题意；
D. ①④实验中存在两组变量，放置的时间不同，且氧气的浓度不同，无法判定铁生锈与氧气浓度有关，故D项不符合题意；
故答案为：C。
5.实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下、下列分析错误的是（ ）
实验装置 序号 其他试剂 100s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
A. ②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B. ①②证明水对铁锈蚀有影响
C. ②③证明食盐能加快铁锈蚀
D. ①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】 D
【解析】A.铁生锈，氧气含量会减少，②③氧气含量减少，说明铁已经生锈，A符合题意。
B.干燥剂吸水，①没有水，氧气没有减少，铁没有生锈，②加水后氧气减少，铁生锈，说明水对铁锈蚀有影响，B符合题意。
C.③加食盐后铁生锈速度加快，说明食盐能加快铁锈蚀，C符合题意。
D.①②③实验中没有探究炭粉对锈蚀的影响，①②③无法证明炭粉对铁锈蚀有影响，D不符合题意。
故答案为：D。
6.铁钉在食盐水中（如图所示）变化关系错误的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】A.铁生锈消耗试管中的氧气和水，导致压强减小，完全反应后压强不再变化，选项不符合题意；
B.铁生锈消耗水，食盐水质量减小，完全反应后质量不再变化，选项不符合题意；
C.铁和水、氧气反应生成铁锈，导致铁钉质量增大，选项符合题意；
D.铁生锈消耗水，氯化钠质量不变，导致氯化钠质量分数增大，完全反应后不再变化，选项不符合题意。
故答案为：C。
7.下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（ ）
A. 铝制器皿表面失去光泽时，应用钢丝球不断擦拭表面，使之光亮如初
B. 在钢铁表面喷油漆，可防止生锈
C. 用铝合金制造国产大飞机 C919 机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀的性质
D. 稀土资源是不可再生的重要战略资源，应合理利用与保护
【答案】 A
【解析】A.铝制表面的氧化膜起保护作用，不能用钢丝球不断擦拭，符合题意；
B. 在钢铁表面喷油漆，可防止钢铁接触氧气和水而生锈 ，不符合题意；
C. 铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀好，所以用铝合金制造国产大飞机 C919 机壳，不符合题意；
D. 稀土资源是不可再生的重要战略资源，应合理利用与保护 ，不符合题意；
故答案为：A.
8.全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一。，某学生想探究生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放入A、B、C三支干净的试管中，再各加入某些物质或用品进行研究。
（1）一周后，编号为________的试管中铁钉最易生锈。
（2）比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是________，原因是________。
【答案】 （1）B
（2）吐鲁番盆地；气候干燥，少雨
【解析】（1）铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，A中没有氧气，不生锈；C中没有水，不生锈；而B中铁钉与氧气、水同时接触，故B中铁钉最易生锈。（2）吐鲁番盆地气候干燥，少雨，铁生锈相对较慢；海南岛气候湿润，多雨，铁生锈相对较快。
9.根据金属的相关知识回答下列问题：
（1）自行车支架用钢而不用纯铁的主要原因是________；
（2）某同学用水冲洗野炊骑过的自行车，请你给他推荐一种防锈的方法________。
【答案】 （1）钢硬度大 （或耐腐蚀或两点都答）
（2）擦干（意思相近即可）
【解析】（1）钢是铁的合金，硬度比铁大，耐腐蚀，常用于自行车支架；
（2）铁在潮湿的空气中易生锈，用水冲洗过的自行车，应该擦干、涂油以防止生锈。
10.如图，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶（容积为146 mL）。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表：
序号 样品 量筒起始读数/mL 量筒最终读数/mL 所需时间/min
① 1 g铁粉0.2 g碳和10滴水 100 72 约120
② 1 g铁粉、0.2 g碳、10滴水和少量NaCl 100 72 约70
③ ____________ / / /
（1）金属腐蚀过程实际上就是金属元素化合价________（填“升高”或“降低”）的过程。
（2）实验①和②说明NaC1可以________（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率。
（3）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是________（填“放热”或“吸热”）过程。
（4）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，则表格空白处填写实验③的样品组成是________。
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是________%（精确到小数点后1位），试分析该实验结果出现误差的原因________（写任意一条即可）。
【答案】 （1）升高
（2）加快
（3）放热
（4）1 g铁粉和10滴水
（5）19.2%；气密性不好
【解析】（1）铁腐蚀生成氧化铁，化合价升高，故填：升高。
（2）加入氯化钠之后，发生变化所需时间变短了，说明氯化钠可以加快铁锈蚀的速率，故填：加快。
（3）广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是放热过程，故填：放热。
（4）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，除了碳以外其它量都相同，故填：1 g铁粉和10滴水。
（5）氧气消耗水进入集气瓶，故氧气体积100 mL-72 mL=28 mL，体积分数 ，实验结果出现误差的原因可能是气密性不好，故填：19.2%；气密性不好。
【能力提升】
1.铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈（主要成分Cu2（OH）2CO3），下列物质与铜制品生锈无关的是（ ）
A. N2 B. O2 C. H2O D. CO2
【答案】 A
【解析】表面生成铜锈主要成分Cu2（OH）2CO3，由Cu、O、H、C元素组成，不含氮元素，故与铜制品生锈无关的是氮气， 故答案为：A。
2.下列说法错误的是（ ）
A. 铁钉是由铁合金制成的
B. 根据甲图，铁钉生锈过程中O2体积不变
C. 根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈
D. 根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高
【答案】 B
【解析】A. 铁钉是由铁合金制成的，故说法正确，不符合题意；
B. 铁生锈过程中，氧气和水、铁不断反应，因此氧气体积减少，故说法错误，符合题意；
C. 根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈，故说法正确，不符合题意；
D. 根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高，即铁生锈过程中放热，故说法正确，不符合题意。
故答案为：B。
3.利用铁粉，炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如下图所示，装置气密性良好）。实验1 min后温度计读数上升，8 min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶，实验数据如下表：
实验前的体积 实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0 mL 100.0 mL 51.5 mL
下列说法不合理的是（ ）
A. 铁的锈蚀是放热反应
B. 使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C. 此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D. 计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
【答案】 C
【解析】A. 实验1 min后温度计读数上升，说明铁锈蚀是放热反应，故A不符合题意；
B.氯化钠中含有钠离子和氯离子，能够加快铁的锈蚀，故B不符合题意；
C.没有控制变量证明需要水参与，故C符合题意；
D.计算得出空气中氧气含量为， 故D不符合题意。
故答案为：C。
4.某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。
（提出问题）铜生锈的原因是什么？
（查阅资料）铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3 ， 俗称铜绿。
（1）（猜想与假设）根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是________。
（2）（设计与实验）他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净）。
实验编号 一 二 三 四
实验装置
实验现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈
在上述实验三中，控制的因素是________，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是______________（写一条）。铜生成铜绿的化学方程式为____________________。
（实验结论）他的猜想正确。
（3）（反思与提高）
生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与________（填物质名称）有关。
（4）请你提出一条延长食品保质期的建议：______________。
（5）要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是________（写一种）。
【答案】 （1）铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3， 根据化学反应前后物质的元素种类不变，可以推知铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果
（2）二氧化碳（或CO2）；装置简单（或节约能源等合理即可）；
（3）氧气
（4）隔绝氧气储存（或其他合理答案也可）
（5）稀盐酸（或稀硫酸合理即可）
【解析】[猜想与假设]铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3， 根据化学反应前后物质的元素种类不变，可以推知铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果；
[设计与实验]在上述实验三中，铜片只与水、氧气接触，故控制的因素是二氧化碳；
过氧化氢制氧气与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比，不需要加热，故装置简单，节约能源；
铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，故化学方程式为 ；
[反思与提高]（3）金属生锈和食物腐败均是氧化反应，有氧气的参加；
（4）食物腐败是氧化反应，有氧气的参加，故延长食品保质期可以隔绝氧气储存（或其他合理答案也可）；
（5）铜绿可以和酸反应，故要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是稀盐酸（或稀硫酸合理即可）。
5.某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】
①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
③常温常压，氢气密度是d g/mL。
【设计与实验】
实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表1。
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的________发生化学反应。
（2）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与________有关。
（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是________________。写出除铁锈的化学方程式________________。
（4）实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置，检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t，时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
图2
图3 图4
据图3，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是________________。
（5）据图4，对比AB段和BC段说明________________，分析t3时刻压强突然变大的原因是________________。
（6）实验三：测定铁锈含量
图5
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得m g固体，连接图5装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。
完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为V mL，则该固体中铁锈质量分数表达式为________________。
（7）该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是________，解决方法是________________。
（8）【反思与评价】
与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是________________。
【答案】 （1）氧气和水蒸气
（2）氯化钠
（3）铁锈疏松多孔，能吸附氧气和水蒸气.会加快铁的锈蚀；Fe2O3+ 6HCl=2FeCl3+ 3H2O
（4）铁生锈放出的热量小于装置散失的热量
（5）加氯化钠溶液前，铁锈蚀较慢；铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，反应产生较多氢气
（6）
（7）氢气未干燥，含有水蒸气；在乙，丙装置间加一个干燥装置
（8）使用铁粉和加入碳粉，加快了铁锈蚀的速率
【解析】（1）A中铁钉与空气和水接触，生锈，B中铁钉只与蒸馏水接触，没有与氧气接触，C没有水，不生锈，对比ABC 可以得出，铁生锈需要与氧气和水接触；
（2）A无氯化铵生锈速度慢， D有氯化钠生锈速度快，说明铁锈蚀与氯化钠有关；
（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是 铁锈疏松多孔，能吸附氧气和水蒸气.会加快铁的锈蚀 ，铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为 Fe2O3+ 6HCl=2FeCl3+ 3H2O
（4）据图，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是铁生锈放出热小于装置散失的热量。
（5）对比AB段和BC段说明加氯化钠溶液前，铁锈蚀慢，t3时刻压强土壤变大的原因是铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，反应产生较多氢气。
（6）设铁的质量为x
x=28vd g
则该固体中铁锈质量分数表示是为
（7）该实验氢气为干燥，含有水蒸气，故得到氢气体积偏大，计算铁质量分数偏大，铁锈的质量分数偏小，解决方法是在乙、丙装置间加一个干燥装置。
（8）实验1是铁钉，实验二是铁粉，实验二铁锈蚀明显更快的原因是使用铁粉和加入碳粉，加快了铁锈蚀的速率。
18.3 金属资源的利用和保护
第2课时 金属资源的保护
【基础练习】
1.铁钉在下列情况下：①在干燥的空气中； ②在潮湿的空气中； ③部分浸在食盐水中； ④浸没在植物油中。容易生锈的是（ ）
A. ①④ B. ①②
C. ②③ D. ②④
2.下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是（ ）
A. 涂油 B. 镀一层耐腐蚀的金属
C. 制成不锈钢 D. 存放在潮湿的空气中
3.线上学习，居家实验。小明用三枚洁净无锈的铁钉，设计如下图所示实验，探究铁生锈的条件。下列说法错误的是（ ）
A. 乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B. 只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C. 乙丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D. 实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
4.为探究铁生锈的影响因素，某兴趣小组做了如下实验。
序号 ① ② ③ ④
实验 放置1周 放置1周 放置1周 放置1小时
现象 铁钉表面灰暗 铁钉表面光亮 铁钉表面光亮 铁钉表面光亮
下列说法正确的是（ ）
A. ①说明铁生锈与氧气和水都有关
B. ②③说明铁生锈与氧气有关
C. ①②说明铁生锈与水有关
D. ①④说明铁生锈与氧气浓度有关
5.实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下、下列分析错误的是（ ）
实验装置 序号 其他试剂 100s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
A. ②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B. ①②证明水对铁锈蚀有影响
C. ②③证明食盐能加快铁锈蚀
D. ①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
6.铁钉在食盐水中（如图所示）变化关系错误的是（ ）
A. B.
C. D.
7.下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（ ）
A. 铝制器皿表面失去光泽时，应用钢丝球不断擦拭表面，使之光亮如初
B. 在钢铁表面喷油漆，可防止生锈
C. 用铝合金制造国产大飞机 C919 机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀的性质
D. 稀土资源是不可再生的重要战略资源，应合理利用与保护
8.全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一。，某学生想探究生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放入A、B、C三支干净的试管中，再各加入某些物质或用品进行研究。
（1）一周后，编号为________的试管中铁钉最易生锈。
（2）比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是________，原因是________。
9.根据金属的相关知识回答下列问题：
（1）自行车支架用钢而不用纯铁的主要原因是________；
（2）某同学用水冲洗野炊骑过的自行车，请你给他推荐一种防锈的方法________。
10.如图，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶（容积为146 mL）。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表：
序号 样品 量筒起始读数/mL 量筒最终读数/mL 所需时间/min
① 1 g铁粉0.2 g碳和10滴水 100 72 约120
② 1 g铁粉、0.2 g碳、10滴水和少量NaCl 100 72 约70
③ ____________ / / /
（1）金属腐蚀过程实际上就是金属元素化合价________（填“升高”或“降低”）的过程。
（2）实验①和②说明NaC1可以________（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率。
（3）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是________（填“放热”或“吸热”）过程。
（4）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，则表格空白处填写实验③的样品组成是________。
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是________%（精确到小数点后1位），试分析该实验结果出现误差的原因________（写任意一条即可）。
能力提升】
1.铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈（主要成分Cu2（OH）2CO3），下列物质与铜制品生锈无关的是（ ）
A. N2 B. O2 C. H2O D. CO2
2.下列说法错误的是（ ）
A. 铁钉是由铁合金制成的
B. 根据甲图，铁钉生锈过程中O2体积不变
C. 根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈
D. 根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高
3.利用铁粉，炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如下图所示，装置气密性良好）。实验1 min后温度计读数上升，8 min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶，实验数据如下表：
实验前的体积 实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0 mL 100.0 mL 51.5 mL
下列说法不合理的是（ ）
A. 铁的锈蚀是放热反应
B. 使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C. 此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D. 计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
.某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。
（提出问题）铜生锈的原因是什么？
（查阅资料）铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3 ， 俗称铜绿。
（1）（猜想与假设）根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是________。
（2）（设计与实验）他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净）。
实验编号 一 二 三 四
实验装置
实验现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈
在上述实验三中，控制的因素是________，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是______________（写一条）。铜生成铜绿的化学方程式为____________________。
（实验结论）他的猜想正确。
（3）（反思与提高）
生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与________（填物质名称）有关。
（4）请你提出一条延长食品保质期的建议：______________。
（5）要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是________（写一种）。
某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】
①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
③常温常压，氢气密度是d g/mL。
【设计与实验】
实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表1。
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的________发生化学反应。
（2）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与________有关。
（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是________________。写出除铁锈的化学方程式________________。
（4）实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置，检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t，时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
图2
图3 图4
据图3，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是________________。
（5）据图4，对比AB段和BC段说明________________，分析t3时刻压强突然变大的原因是________________。
（6）实验三：测定铁锈含量
图5
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得m g固体，连接图5装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。
完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为V mL，则该固体中铁锈质量分数表达式为________________。
（7）该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是________，解决方法是________________。
（8）【反思与评价】
与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是________________。
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