6.4金属的腐蚀
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.钢丝棉是由低碳钢制成的细丝,直径约0.125~0.189毫米。用9V电池直接接触钢丝棉,发现钢丝棉瞬间剧烈燃烧起来。下列说法错误的是
A.低碳钢具有良好的延展性 B.该实验利用了短路发热的原理
C.钢丝棉燃烧的产物是Fe2O3 D.存放钢丝棉要注意防潮、防火
2.为了使家乡泸州天更蓝、水更清、景更美。下列做法不符合这一主题的是
A.尽量进行无纸化办公 B.大力开采矿产资源,加快经济发展
C.建设污水处理管道,解决生活污水问题 D.旧电池统一回收并处理
3.(24-25九上·广东珠海部分学校·期末)下列实验设计不能达到目的的是
A.比较不同的催化剂对分解的催化作用 B.探究分子不断地运动
C.探究铁锈蚀需要氧气 D.探究水的组成
A.A B.B C.C D.D
4.生活中的下列变化,不属于化学变化的是
A.粮食酿酒 B.酒精挥发 C.钢铁生锈 D.食物腐败
5.下列有关金属和金属材料的说法,正确的是
A.铜用于制导线,主要利用其导热性
B.还原氧化铁的实验中,固体由黑色变为红色
C.铜与硝酸银溶液反应,有银白色固体析出,溶液变为浅绿色
D.铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈
6.下列说法中,不合理的是
A.不宜用钢丝球擦洗铝制品表面的污渍
B.室内生煤炉取暖应保持通风,以防煤气中毒
C.发现厨房燃气泄漏时,要立即打开排气扇通风
D.清洗铁锅后及时擦干防止生锈
7.下列有关金属的说法正确的是
A.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
B.铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁
C.用Zn、溶液、Cu验证Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱
D.生铁和钢都是铁合金,但钢的含碳量比生铁的高
8.化学与生活联系密切。下列有关说法错误的是
A.堆放杂物的纸箱着火时,可用水浇灭
B.钢铁表面涂油,刷漆能防止其生锈
C.铜作导线是利用其导热性
D.加油站有“严禁烟火”等字样或消防安全标志
9.收藏家收藏的清末铝制品,至今保存十分完好,该艺术品不易锈蚀的主要原因是
A.铝易发生化学反应 B.铝不易发生化学反应
C.氧化膜起保护作用 D.铝很难与酸发生反应
10.铜长期暴露在空气中会因“生锈”而表面变绿,即生成“铜绿”。该变化中,与铜发生反应的有空气中的
A.氧气、二氧化碳 B.氧气、水蒸气 C.二氧化碳、水蒸气 D.氧气、二氧化碳和水蒸气
二、非选择题
11.金属材料在生产、生活中应用广泛,在提高人类生活质量等方面起着重要作用。
(1)金属铜制成铜箔主要利用了铜的 性。
(2)铜和金是人类利用较早的金属。在考古挖掘中,出土的青铜器锈迹斑斑,黄金器物却光亮如新,主要原因是 。
(3)白铜是一种铜镍合金,属于 (填“纯净物”或“混合物”),其硬度比纯铜的硬度 (填“大”或“小”)。
(4)汽车表面的烤漆,不仅美观还能防锈,其防锈的原理是 。
(5)高炉炼铁得到的产品是生铁,生铁和钢都是铁的合金,性能不同是因为 。
12.《天工开物》有关炼铁的记载:凡铁一炉载土二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭,或用木炭,南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。土化成铁之后,从炉腰孔流出。炼铁的简易流程如图所示。
(1)上述炼铁流程中用到的原料有:铁矿石、木炭、 。
(2)物质A的化学式为 ,反应Ⅰ属于 (填基本反应类型)。
(3)写出反应Ⅱ的化学方程式: 。
(4)生铁和钢在组成上最主要的区别是 ,写出一种防止铁制品锈蚀的方法: 。
13.目前我国平均每年产生 4 亿部以上废旧手机,废旧手机回收处理作为“朝阳 产业 ”拥有很大的发展潜力。从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜,其操作流程如下所示。
(1)废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品,其目的是 。
(2)步骤①中实验流程中,加入足量稀硫酸的目的是 。
(3)步骤②中加入硝酸银溶液反应的化学方程式是 。
(4)步骤③中,为了回收金属铜,金属M可选择 (填化学式,一种即可)。
(5)该工艺流程的价值在于 (写出一点)。
14.铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3]。某化学兴趣小组欲通过实验探究“铜生锈是否需要空气中的二氧化碳?”如图所示实验中(试管内的“”均为铜片),只需完成实验 即可达到探究目的(填字母组合)。
15.用铝箔包好鱼进行烤制,鱼很快就被烤熟。在烤制过程中体现了铝箔具有良好的 性。使用后的铝箔依然光亮如新,说明铝具有很好的抗腐蚀性。用化学方程式解释原因 。
16.探究“铁生锈的条件”。
(1)实验方法:取三支大小相同铁钉,分别放入①②③试管中。使三支铁钉所处环境如图所示。铁钉放入试管前需要进行的操作是 。
实验现象:一段时间后, (填序号)试管中铁钉生锈了。
实验分析:①②对比可得出铁生锈的条件需要有氧气参与。 (填序号)对比可得出铁生锈的条件需要有水参与。
实验结论:铁在有水、有氧气的条件下生锈。
【问题与思考】
(2)实验后铁钉要及时回收节约金属资源。用赤铁矿炼铁化学方程式为 。
(3)防止铁制品生锈的方法有(写一种) 。
17.金属铁是当今用途最广的金属。学习小组开展以下学习活动。
【活动一】了解工业炼铁
【设计方案】
为了减少工业炼铁中、的排放,小组同学设计了一个低碳行动方案,方案流程示意图如图1:
(1)石灰浆【主要成分为】吸收的化学方程式为 。
(2)图1高炉内反应3的化学方程式为 。
(3)该方案的优点 (只答1点即可);
【活动二】了解工业炼钢
炼钢是以生铁为原料,通入“富氧空气”,以提高其性能,见下图2。
生铁
钢
(4)某炼钢厂中生铁和钢的样品中,主要元素的质量分数如上表所示。
炼钢时通入过量氧气的目的是 ,结合数据及炼钢示意图分析,请在“炼钢示意图”右侧方框内画出组成气体的微观粒子示意图 (粒子数目不作要求;不考虑空气中其他成分)。
【活动三】探究铁生锈
(5)铁生锈是铁与 同时接触,为了防止铁制品生锈,应采取的措施是 (写出一种)。
(6)铁锈()中n的值等于多少呢?
小明发现实验室中有一保管不善的铁粉,大部分已经结块成红褐色,为了探究铁锈()的组成,称取一定质量的这种铁粉样品,按如图3所示装置进行实验。
查阅资料:
a.铁锈成分复杂,化学式可简单表示为,在加热时会分步反应,首先失去结晶水,其反应可表示为
b.浓硫酸可以吸水,碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
①装药品前应先进行的操作是 ;
②为了保证实验安全,实验开始时应先 ,目的是 ;
③A中的现象是 ;
④请指出该装置中有一处明显不足 ;
【数据处理】B、C中质量不再变化时,B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况如表所示。
反应前() 反应后()
100
150
⑤计算铁锈()中n的值 。(写出计算过程)
18.人类的生产、生活离不开金属,金属材料的使用推动着人类文明的进步。
Ⅰ.青铜是人类最早使用的合金。其主要成分是铜(Cu)和锡(Sn),因其铜锈[主要成分为碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3]呈青绿色,故名青铜。
(1)铜锈的主要成分Cu2(OH)2CO3中铜元素的化合价为 。
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金(铜)柔锡(锡)柔,合两柔则刚”,与铜、锡相比,青铜具有的特性是 。用灼烧的方法可鉴别假黄金(铜、锌合金),写出该反应的化学方程式 。
Ⅱ.铁是年产量最高的金属,春秋战国时期,我国便开始生产和使用铁器。
(3)某同学设计“探究铁锈蚀条件的装置”如图所示。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 ;该实验证明铁生锈与 有关。
②通过对铁生锈条件的探究,你对防止铁制品生锈的建议是 (写一条即可)
(4)铝比铁活泼,但铝制品具有很好的抗腐蚀性,其原因是 。
(5)我国首套百万吨级氢基竖炉已投入使用。氢冶金是以氢气作为还原剂,还原产物是铁和水。现有2000t含氧化铁80%的赤铁矿石,采用氢基竖炉炼铁与用高炉炼铁相比,理论上能减少排放二氧化碳的质量是多少?
19.小组同学设计了图1实验,发现一周内a试管中的铁钉生锈了,一周后b试管中的铁钉也生锈了。
小组同学将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面,然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示。
(1)铁生锈实际上是铁跟空气中 等物质作用的结果。
(2)解释实验现象与数据分析,推测b试管中出现锈蚀的原因是 。
(3)欲使b中铁钉不生锈,写出一种b试管实验的改进设计 。
【查阅资料】
①某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂、盐。
②活性炭和盐能加快铁粉生锈的速率。
(4)将发热包中原料取出,用磁铁靠近,将磁铁吸引的黑色粉末装入试管中,加入适量 ,振荡,观察到黑色粉末溶解,产生气泡,说明原料中含有 ,该过程中涉及的化学反应方程式为 。
(5)同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉生锈的原理相同。利用图3装置(夹持装置已略去)进行实验。
I.实验步骤:
步骤Ⅰ:如图3装置所示组装好仪器后,需进行的操作为 。
步骤Ⅱ:向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠,向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤Ⅲ:进行以下操作,测得装置内O2的体积分数和温度变化如图4,正确的操作顺序为 (用①②③④表示)。
①推动注射器,向装置内注入蒸馏水,静置1000s。
②打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的空气,关闭止水夹a、b,静置1000s。
③打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的CO2,关闭止水夹a、b,静置1000s。
④打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的O2,关闭止水夹a、b,静置1000s。
II.由实验可知,发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (填“相同”或“不同”)。
III.另取图3装置,加入未使用的发热包中原料,并注入少量蒸馏水。一段时间后,装置内O2的体积分数降至2.8%,由此预测该原料还可用作 (填标号)。
A.除味剂 B.脱氧剂 C.补铁剂
(6)经过本次探究,结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊,我们要辩证地看待问题,让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。
“烤蓝技术”是生活中常用的一种防锈工艺。烤蓝原理为:,铁表面形成一层致密的Fe3O4薄膜,可以保护内部的铁不受腐蚀。
(7)上述烤蓝过程所发生反应的基本反应类型为______。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
(8)利用烤蓝技术防锈的原理是 。
(9)金属矿物资源的储量有限,而且不能再生,我们需要保护金属资源。下列关于铁制品的防锈措施合理的是______(多选)。
A.经常用水冲洗自行车链条 B.在铁制栏杆表面刷油漆
C.用不锈钢等合金代替铁制部件 D.对铁制零件进行“烤蓝”处理
《6.4金属的腐蚀》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A B D C C C C D
1.C
【详解】A、钢丝棉是由低碳钢制成的细丝,直径约0.125~0.189毫米,说明低碳钢具有良好的延展性,不符合题意;
B、用9V电池直接接触钢丝棉,发现钢丝棉瞬间剧烈燃烧起来,是利用了短路发热的原理,温度达到了钢丝棉的着火点,故钢丝棉燃烧,不符合题意;
C、钢丝棉是由低碳钢制成的细丝,钢的主要成分是铁,铁燃烧生成四氧化三铁,不是氧化铁,符合题意;
D、钢丝棉能燃烧,说明其具有可燃性,故存放钢丝棉需要注意防火,铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,故存放钢丝棉要注意防潮,防止其生锈,不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】A、尽量进行无纸化办公,能减少纸张使用,降低树木砍伐,有利于环境保护,符合主题,不符合题意;
B、大力开采矿产资源,虽可能加快经济发展,但会导致资源枯竭、生态破坏和环境污染,不符合主题,符合题意;
C、建设污水处理管道,能有效处理生活污水,防止水体污染,符合主题,不符合题意;
D、旧电池统一回收并处理,能防止电池中的有害物质污染土壤和水源,符合主题,不符合题意。
故选:B。
3.A
【详解】A、该实验中过氧化氢溶液的浓度不同,变量不唯一,无法比较不同的催化剂对过氧化氢分解的催化作用,符合题意;
B、该实验中浓氨水和酚酞溶液没有直接接触,一段时间后,B中溶液变红,说明浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到B中时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,不符合题意;
C、该实验中左边试管中铁钉只与水接触,不生锈,右边试管中铁钉与氧气和水接触,生锈,说明铁生锈需要氧气,不符合题意;
D、该实验中电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成,不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】A、粮食酿酒有新物质酒精生成,属于化学变化,故错误;
B、酒精挥发是由液态变为气态,只是状态的改变,没有新物质生成,属于物理变化,故正确;
C、钢铁生锈生成了主要成分是氧化铁的新物质,属于化学变化,故错误;
D、食物腐败有菌类等新物质生成,属于化学变化,故错误;
故选:B。
5.D
【详解】A、铜用于制导线,主要利用其导电性,与导热性无关,故A错误;
B、CO还原氧化铁,一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,可观察到红色固体变为黑色,故B错误;
C、铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,可观察到有银白色固体析出,溶液变为蓝色,故C错误;
D、铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】A、不用钢丝球擦洗铝制品表面,可保护铝制品氧化膜,A正确;
B、室内生煤炉取暖应保持通风,可防止煤不充分燃烧产生一氧化碳使人中毒,B正确;
C、燃气泄漏时打开排气扇可能产生电火花,引燃可燃气体,引发爆炸,正确做法应关闭气阀门、开窗通风,C错误;
D、清洗铁锅后及时擦干,防止铁锅与水、氧气反应生锈,D正确。
故选C。
7.C
【详解】A. 铁的锈蚀是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果,属于缓慢氧化。仅氧气无法导致铁生锈,必须同时存在水。A选项错误。
B. 铁在氧气中剧烈燃烧生成的是四氧化三铁(Fe3O4,黑色固体),而非氧化铁(Fe2O3,红棕色固体)。B选项错误。
C. 金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu。将Zn放入FeSO4溶液中,Zn能置换出Fe,说明Zn>Fe;将Cu放入FeSO4溶液中,Cu不反应,说明Fe>Cu。因此,用Zn、FeSO4溶液和Cu可验证三者的活动性强弱。C选项正确。
D. 生铁和钢均为铁合金,但生铁的含碳量(2%~4.3%)高于钢(0.03%~2%)。D选项错误。
故选C。
8.C
【详解】A、堆放杂物的纸箱着火时,可用水浇灭,因为水蒸发吸热,可降低温度至可燃物的着火点以下,达到灭火的目的,不符合题意;
B、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,钢铁表面涂油、刷漆能隔绝氧气和水,防止其生锈,不符合题意;
C、铜作导线,是因为铜具有良好的导电性,符合题意;
D、加油站的空气中含有大量的可燃性颗粒,混有一定量的空气,遇到明火或电火花容易发生爆炸,故加油站有“严禁烟火”等字样或消防安全标志,不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】A、铝易发生化学反应但不易锈蚀是因为氧化膜起保护作用,故选项A错误,不符合题意;
B、铝化学性质活泼,但不是不易锈蚀的原因,不易锈蚀是因为氧化膜起保护作用,故选项B错误,不符合题意;
C、铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止内部铝进一步氧化,因此不易锈蚀。故选项C正确,符合题意;
D、铝易与酸反应但空气中无酸,因此该铝制艺术品不易锈蚀的原因与铝是否跟酸反应无关,故选项D错误,不符合题意。
故选C。
10.D
【详解】铜生锈生成铜绿(碱式碳酸铜)的化学反应需要氧气、二氧化碳和水蒸气共同作用,反应方程式为:。故选D。
11.(1)延展
(2)金的化学性质比铜更不活泼
(3) 混合物 大
(4)隔绝氧气和水
(5)含碳量不同
【详解】(1)金属铜制成铜箔主要利用了铜的延展性;
(2)在考古挖掘中,出土的青铜器锈迹斑斑,黄金器物却光亮如新,主要原因是金的化学性质比铜更不活泼;
(3)白铜是一种铜镍合金,由多种物质组成,属于混合物;合金的硬度通常比组成它的纯金属的硬度大,因此白铜硬度比纯铜的硬度大;
(4)铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,因此汽车表面的烤漆能防锈的原理是隔绝氧气和水;
(5)高炉炼铁得到的产品是生铁,生铁和钢都是铁的合金,性能不同是因为它们的含碳量不同。
12.(1)空气
(2) 化合反应
(3)
(4) 含碳量不同 在铁制品表面刷油漆
【详解】(1)由流程图可知,上述炼铁流程中用到的原料有:铁矿石、木炭和空气,故填:空气;
(2)木炭与空气反应生成A,A与木炭反应生成一氧化碳,故A为二氧化碳,木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳高温生成一氧化碳,反应Ⅰ符合多变一,属于化合反应;
(3)反应Ⅱ为一氧化碳与氧化铁生成铁和二氧化碳,方程式为:;
(4)生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为 0.03%~2%,两者在组成上最主要的区别是含碳量不同;
铁生锈是铁与水和氧气共同作用的结果,在铁制品表面刷油漆可以隔绝氧气和水,从而防止铁生锈。(合理即可)
13.(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充
(2)使粗产品中的镁、铝完全反应
(3)
(4)Fe(合理即可)
(5)节约金属资源/减少环境污染
【详解】(1)将废旧部件粉碎后得到粗产品,是为了增大反应物之间的接触面积,从而使后续反应进行得更快、更充分。
(2)金属活动性Mg>Al>H>Cu>Ag,粗产品中含有镁、铝、铜、银,加入足量稀硫酸,镁和铝能与稀硫酸反应,铜和银不与稀硫酸反应,所以加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的镁、铝完全反应。
(3)步骤②中是铜与硝酸银溶液反应,生成硝酸铜和银,化学方程式为。
(4)溶液乙中含有硝酸铜,要回收金属铜,可加入一种比铜活泼的金属,将铜置换出来,例如铁,化学式为Fe。
(5)该工艺流程可以从废旧手机部件中回收银和铜等金属,实现了资源的回收利用,节约了资源,同时可减少环境污染。
14.BC
【详解】A中没有水铜片不生锈,B中的铜片与水、氧气、空气中的二氧化碳同时接触,铜片生锈,C中的铜片只与水、氧气接触,铜片生锈,D中铜片只与水、二氧化碳接触,铜片不生锈,故BC对比即可说明铜生锈需要空气中的二氧化碳。
15. 导热
【详解】将鱼用铝箔包好进行烤制,鱼很快被烤熟,在烤制过程中体现了铝箔具有良好的导热性;使用后的铝箔依然光亮如新,说明铝具有很好的抗腐蚀性,是因为铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,该反应的化学方程式为:。
16.(1) 用砂纸打磨 ① ①③
(2)
(3)刷漆(合理即可)
【详解】(1)铁钉表面有铁锈或污物,进行实验之前需要用砂纸打磨,去除铁锈或污物;
铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。试管①中的铁钉同时与水和氧气接触,试管②中的铁钉只与水接触,试管③中的铁钉只与氧气接触,因此一段时间后,试管①中的铁钉生锈了;
对比①②可得出铁生锈的条件需要有氧气参与,对比①③可得出铁生锈的条件需要有水参与;
(2)高温下,赤铁矿中的氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)铁制品在空气中生锈,实际上是铁与氧气和水共同作用的结果。生活中防止铁制品生锈的方法有很多,比如刷漆,刷漆可以隔绝铁与氧气和水的接触,从而防止生锈。
17.(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(2)
(3)可实现碳酸钙的循环使用
(4) 使生铁中碳充分反应,降低含碳量
(5) 氧气、水 保持铁制品表面洁净、干燥(合理即可)
(6) 检查装置气密性 通一氧化碳 排尽装置内的空气,防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸 红棕色固体变成黑色 未进行尾气处理 B中浓硫酸能吸收水分,C中碱石灰能吸收二氧化碳,反应生成水的质量为105.4g-100g=5.4g,反应生成二氧化碳质量为163.2g-150g=13.2g;设氧化铁的质量为x,
x=16g,
根据题意有160:18n=16g:5.4g,则n=3。
【详解】(1)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(2)图1高炉内反应3是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)由图可知,该方案的优点是可实现碳酸钙的循环使用;
(4)
生铁中含有碳和铁,炼钢是以生铁为原料,通入“富氧空气”,碳与氧气反应,从而降低其中的碳元素的含量,以提高其性能,因此气体a的成分有氧气和二氧化碳,则气体a的微观粒子示意图为;
(5)铁生锈是铁与氧气、水同时接触,为了防止铁制品生锈,应采取的措施是保持铁制品表面洁净、干燥,刷漆,涂油等;
(6)①为了防止装置漏气,装药品前应先进行的操作是检查装置气密性;
②为了保证实验安全,实验开始时应先通一氧化碳,目的是排尽装置内的空气,防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸;
③一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,氧化铁是红棕色固体,生成的铁粉是黑色,则A中的现象是红棕色固体变成黑色;
④该装置中有一处明显不足,即未进行尾气处理,会导致一氧化碳扩散到空气中污染环境;
⑤见答案。
18.(1)+2/+2价
(2) 硬度大
(3) 水 保持铁制品表面洁净干燥(或涂油、刷漆等)
(4)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化
(5)解:设理论上能减少排放二氧化碳的质量是x
x=1320t
答:理论上能减少排放二氧化碳的质量是1320t。
【详解】(1)化合物中元素正负化合价之和为0,Cu2(OH)2CO3中显-2价、显-1价,设铜元素的化合价为x,则,解得x=+2。
(2)“合两柔则刚” 表明青铜比铜、锡硬度大;
灼烧时,铜锌合金中的铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜,化学方程式为。
(3)① 锥形瓶内是过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为;
干燥剂可以吸收水分,左侧铁丝与氧气、水接触生锈,右侧铁丝只与氧气接触不生锈,证明铁生锈与水有关。
②铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致,防止铁制品生锈可以保持铁制品表面洁净干燥(或涂油、刷漆等) 。
(4)铝制品具有很好的抗腐蚀性,其原因是:铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化 。
(5)高炉炼铁是利用一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为,可根据赤铁矿石中氧化铁的质量计算出可减排二氧化碳的质量,详见答案。
19.(1)氧气和水
(2)空气中的氧气溶解到水中
(3)将植物油加满试管并塞紧胶塞
(4) 稀盐酸(合理即可) 铁粉/铁/Fe
(5) 检查装置的气密性 ②③④① 相同 B
(6)利:铁生锈放热,可应用于暖身贴等产品;弊:铁生锈造成金属腐蚀,如桥梁、工具锈蚀,导致资源浪费和安全问题
(7)C
(8)铁表面形成一层致密的Fe3O4薄膜,可以隔绝氧气和水,保护内部的铁不受腐蚀
(9)BCD
【详解】(1)铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生了一系列的化学反应;
(2)由图2可知,溶解氧的含量逐渐升高,说明b试管虽然用植物油进行了液封,但是空气中的氧气能慢慢溶解到水中,所以铁钉仍然会因为接触了水和氧气而生锈,故填:空气中的氧气溶解到了水中;
(3)欲使b中铁钉不生锈,需要彻底隔绝空气,可以将植物油加满试管并塞紧胶塞,故填:将植物油加满试管并塞紧胶塞;
(4)将发热包中原料取出,用磁铁靠近原料,铁粉能被磁铁吸引,且铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故将磁铁吸引的黑色粉末装入试管中,加入适量稀盐酸,振荡,观察到黑色粉末溶解,产生气泡,溶液变成浅绿色,说明原料中含有铁粉;该反应的化学方程式为:;
(5)Ⅰ.步骤Ⅰ:组装好仪器后,需进行的操作为检查装置的气密性,因为该实验中气体参与了反应;
步骤Ⅲ:由图4可知,0-1000s时,氧气的体积分数约为20%,故先打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的空气(空气中氧气的体积分数接近20%),关闭止水夹a、b,静置1000s,此时温度和氧气的体积分数几乎不变,说明此时没有发生反应;1000-2000s时,装置内不含氧气,则此时打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的CO2,将装置内空气排尽,关闭止水夹a、b,静置1000s;然后应打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的O2,关闭止水夹a、b,静置1000s,观察氧气单独存在时,是否发生了反应,此时氧气的体积分数和温度几乎不变,说明只有氧气时,没有发生反应;然后推动注射器,向装置内注入蒸馏水,静置1000s。此时氧气的体积分数下降,温度升高,说明有氧气和水存在时,发热包才能发热,其发热原理应与铁生锈的原理相同,均是铁与氧气和水反应生成铁锈,放出热量,故操作顺序是:②③④①;
II.由实验可知,发热包的发热原理与铁钉生锈的原理相同,均是铁与氧气和水反应生成铁锈,放出热量;
III.另取图3装置,加入未使用的发热包中原料,并注入少量蒸馏水。一段时间后,装置内氧气的体积分数降至2.8%,说明该原料能消耗氧气,因此可作脱氧剂。
故选B;
(6)对“铁生锈”利弊的理解:利:铁生锈放热,可应用于暖身贴等产品;弊:铁生锈造成金属腐蚀,如桥梁、工具锈蚀,导致资源浪费和安全问题
(7)上述烤蓝过程所发生反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应。
故选C;
(8)利用烤蓝技术防锈,是因为铁表面形成一层致密的Fe3O4薄膜,可以隔绝氧气和水,保护内部的铁不受腐蚀;
(9)A、经常用水冲洗自行车链条,铁与氧气和水接触,会加速铁的锈蚀,不符合题意;
B、在铁制栏杆表面刷油漆,可以隔绝氧气和水,防止铁生锈,符合题意;
C、合金比组成它的纯金属耐腐蚀,不锈钢是铁的合金,故用不锈钢等合金代替铁制部件,可以防止其生锈,符合题意;
D、对铁制零件进行“烤蓝”处理,铁表面形成一层致密的Fe3O4薄膜,可以隔绝氧气和水,防止其生锈,符合题意。
故选BCD。