中考化学解题模型之金属生锈条件的探究(含答案)
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这是一份中考化学解题模型之金属生锈条件的探究(含答案),共63页。试卷主要包含了铁钉是生活中常见的铁制品,某学习小组对铁锈蚀进行探究,金属的锈蚀是重要研究课题等内容,欢迎下载使用。
1.(2021秋•张店区期末)铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀进行探究。取四枚铁钉,按如图所示进行实验。一天后观察到的现象如表。
(1)由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是 。
(2)由试管c、d中的现象可以得出的结论是 。
(3)切过咸菜的菜刀不及时处理,易生锈。防止切过或菜的菜刀生锈,处理的方法是 。
2.(2021秋•泰安期末)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。
【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。
表1
(1)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是铁与 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 。写出用盐酸除铁锈的化学方程式 。
实验二:影响铁的锈蚀速度的因素。
(1)该小组用图甲装置进行探究铁的锈蚀的实验(量筒内的铁丝绒的量充足),起始时量筒内水面处于50mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 (填“40”或“10”)mL刻度处。
(2)小强同学进行如图2拓展探究实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如表。小强同学的实验是探究 因素对铁钉锈蚀快慢的影响,结论是 。
3.(2021秋•福清市期末)每年因铁的生锈而造成金属资源的巨大浪费。以下是化学兴趣小组探究铁锈蚀的条件。
(1)生活中我们经常看到户外铁制栏杆生锈,推测铁的锈蚀与 、 有关。
(2)兴趣小组根据推测设计如下实验方案。
①如图实验 (填标号)试管最符合生活中铁制品所处环境。
②探究铁锈蚀条件最优方案组合是 (填标号),请说明排除其它试管的理由 (选1支试管说明理由)。
(3)上述实验证明铁锈蚀需要接触空气,但是否与空气中的氧气发生作用无法证明。兴趣小组讨论后用下列装置证明铁锈蚀与氧气有关。(实验中铁粉均足量)
H装置中能证明铁锈蚀与氧气有关的实验现象是 ,与H图比较,I图的实验设计优点是 。与J图相比,H、I图实验设计方案共同的不足是 。
(4)兴趣小组在课堂上展示如图J实验方案,确定氧气是铁锈蚀的必要条件,且在有氯化钠、碳粉等物质的作用下更易锈蚀,并通过相应现象计算出空气中氧气体积分数以及 的事实。
(5)请你写出生活中具体一种铁制品的防锈措施 。
4.(2021秋•尧都区期末)青铜器是我国商周时期最具代表性的物质遗存,是传承中华早期文明的艺术瑰宝。青铜是铜与其他金属的合金,因器物表面氧化而生成的铜锈多呈青绿色而得名。同学们对古代青铜的冶炼和铜锈的形成产生了兴趣,开启了探究学习之旅。
活动一:了解古代青铜的冶炼方法
【查阅资料】商代早期用火法炼制青铜。先把选好的矿石加入熔剂,再放在炼炉内,燃木炭熔炼,等火候成熟,取精炼铜液,弃去炼渣,即得初铜。初铜再经提炼获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,得到青铜。
【交流讨论】红铜制青铜的过程中,发生 变化,青铜能制成青铜器,说明青铜具有的性质是 (填一条)。
活动二:探究铜生锈的条件
【信息检索】铜锈是绿色的,俗称铜绿,主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。
【做出猜想】铜生锈可能与空气中的氧气有关外,还可能与 有关,做出此猜想的理论依据是 。
【进行实验】实验小组同学取完全相同的铜片,并打磨光亮。设计了如图所示的四个实验并持续观察。
【实验分析】对比实验①③得到的结论是 ;说明铜生锈与氧气有关的实验是 (填序号)。
【得出结论】猜想正确。
【反思评价】(1)铜生锈过程中,发生反应的化学方程式为 。
(2)请你提出保存青铜制品的建议: (写一条)。
5.(2021秋•盐湖区期末)古文献记载:距今4000~5000年我国古代人们已开始冶铸青铜器(如图1)。青铜器表面常会有一层铜锈,同学们对铜锈开展了以下探究活动。
查阅资料:CuSO4(白色)+5H2O═CuSO4•5H2O(蓝色)
活动一:探究铜锈的组成
用图2所示的实验装置隔绝空气加热铜锈,观察到澄清石灰水变浑浊,干燥管内白色粉末变为蓝色,试管中固体由绿色变为黑色。
【交流讨论】由活动一推测,铜锈中含有的元素有 ;烧杯中发生反应的化学方程式为 。
活动二:探究铜生锈的条件
【做出猜想】在活动一的基础上,猜想铜生锈的条件是铜与H2O、CO2同时接触。
【进行实验】
【得出结论】铜生锈的条件是与H2O、CO2同时接触。
【反思评价】
(1)小组同学做出“铜生锈的条件是铜与H2O、CO2同时接触”这一猜想的理由是 。
(2)对比实验①③得到的结论是 。
(3)能说明铜生锈与H2O有关的实验是 (填序号)。
(4)经过反思,小刚同学对所得结论提出疑问:与氧气接触也可能是铜生锈的条件之一。小丽同学认为实验①、④对比即可说明铜生锈与氧气有关。请判断小丽的说法是否正确并说明理由: 。
(5)通过实验证明,铜生锈的条件是铜与氧气、二氧化碳和水同时接触。由此,你对保存铜制品的建议是 。
6.(2021秋•韩城市期末)暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理,某小组同学设计并进行下列实验,探究铁生锈的条件及影响铁粉生锈速率的因素。
Ⅰ.探究铁生锈的条件
【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,进行如图所示的三个实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
(1)对比实验 (填序号),可以得出铁生锈需要水;得出“铁生锈需要与氧气接触”这一结论所依据的现象是 。
(2)实验Ⅰ中,当铁丝足量,时间足够长,打开止水夹后,还能观察到的现象是 。
Ⅱ.探究影响铁粉生锈速率的因素
【查阅资料】暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。
【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。
②食盐能加快铁粉生锈的速率。
【进行实验】下表是2g铁粉、5g水与不同量的活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升值的实验记录。
【解释与结论】(3)上表中x的值为 。
(4)对比实验1和3,得出的结论是 。
(5)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁粉生锈速率”,需要对比 (填实验编号)。
【反思与评价】(6)下列说法或做法不正确的是 (填字母)。
A.暖贴在使用前不需要密封保存
B.活性炭粉在暖贴中可以起到分散铁粉,透气、防结块的作用
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈
7.(2021秋•农安县期末)“大单元”整合是一种新的学习化学的思维方法,结合铁的探究实验,回答下列问题:
(1)探究一:Fe2O3中,铁元素的化合价为 。
(2)探究二:A中细铁丝在氧气中燃烧实验,需要预先在集气瓶中加入少量水,原因是 ;B中的反应化学方程式为 ;依据C实验的现象可判断出Fe的活动性比铜 ;A、B、C三个实验,体现了大多数金属具有的三点化学性质:与氧气反应、与酸反应、 。
(3)探究三:探究铁生锈的条件,画出③中的实验装置图 。
(4)探究四:图为冬季人们常用的“暖贴”,其成分如下:
【提出问题】使用暖贴时为什么会很快产生热量呢?
【猜想假设】猜想一:活性炭能加快铁粉生锈的速率;猜想二:食盐能加快铁粉生锈速率。
【进行实验】下表是2g铁粉、5g水与不同量活性炭、不同量食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录。
【解释与结论】
①对比实验1和3,得出的结论是 。
②欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”,需要对比 (填实验编号)。
【反思与评价】下列说法正确的是 。
A.暖贴在使用前要密封保存
B.暖贴使用后剩余物可以回收利用
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
D.铁资源取之不尽用之不竭
8.(2021秋•大东区月考)钢铁是应用广泛的金属材料,钢铁锈蚀会造成巨大浪费,研究钢铁锈蚀对于保护金属资源有着重要意义,请回答以下有关锈蚀的问题。
(1)探究铁锈蚀的条件
查阅资料:一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
进行实验:取三枚相同的洁净铁钉进行如图1实验,现象如表。
①对比甲、乙、丙试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生化学反应。
②铁锈蚀后应及时除锈的原因是 。
③近年来,共享单车给沈阳市市民出行带来很大方便。写出一种防止共享单车铁质车架锈蚀的方法 。
(2)探究影响铁锈蚀速率的因素
装置如图2甲,检查气密性后,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据如图2乙。
①对比图乙中AB段和BC段曲线,说明影响铁锈蚀速率的因素为 。
②t3时刻压强突然变大的原因是 。
(3)测定生锈的铁片中铁的含量
取3.5g表面生锈的铁片于试管中,加入足量的稀盐酸(如图3,部分装置已略去),一段时间后,观察到有气泡产生(铁锈与稀盐酸反应不生成气体)。
①铁与稀盐酸反应的化学方程式为 。
②完全反应后,测得生成氢气体积为0.5L(实验条件下,氢气密度为0.09g/L)。则该生锈的铁片中铁的质量分数为 。
③该实验条件下测得氢气体积偏大,原因可能是 。
9.(2021秋•辛集市期末)某些铜制品在空气中久置,表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。某化学实验小组设计并进行实验,探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
Ⅰ.探究铜锈的组成
【查阅资料】①铜锈受热易分解②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色
【进行实验】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈,按如图所示装置实验(部分夹持装置已略去)。观察到B中白色粉末变为蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。
【解释与结论】
(1)C中反应的化学方程式是 。
(2)依据以上现象分析,铜锈中一定含有的元素:Cu和 。
Ⅱ.探究铜生锈的条件
【提出猜想】根据铜锈的组成推测,铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝,并打磨光亮。设计了如表所示的5个实验并持续观察。
【解释与结论】
(3)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 。
(4)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是 (填编号)。
(5)对比实验②和③,得出的结论是 。
(6)为验证猜想,实验⑤集气瓶中的气体是 (填化学式)。
(7)由上述实验可推知,铜生锈的条件是 。
【反思与应用】
(8)结合上述实验,你对保存铜制品的建议是 。
10.(2021秋•遵化市期末)金属的锈蚀是重要研究课题。
【知识回顾】探究不同条件下铁钉的锈蚀。
按图1所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一天后观察到B、C中铁钉表面无明显变化,A中铁钉在蒸馏水和空气交界处出现轻微锈蚀,D中铁钉在食盐水和空气交界处出现较多锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁钉锈蚀的条件是 。
(2)由A、D中的现象可以得出的结论是 。
【实验探究】小亮同学想继续探究温度对铁钉锈蚀快慢的影响,进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按图2安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表,由此可得的结论是 。
有同学认为小亮的实验未能真实反映50℃以后铁钉锈蚀的快慢,理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因: 。
【拓展延伸】长期露置在空气中的铜表面会产生绿色物质,于是他们一起探究金属铜锈蚀的原因。经查阅资料,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],由此推测空气中 肯定参加了反应,但不能确定空气中的氧气是否参与反应,为证明铜生锈是否需要氧气,设计图3实验,你认为其中必须要做的对比实验是 (填序号)。
【讨论交流】金属资源有限,不能再生。写出防止铁生锈的一种具体做法 。
11.(2021秋•绥宁县期末)学习了铁在空气中生锈条件后,小明和小红对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣,他们进行了如下探究过程:
【查阅资料】铜锈是绿色的,俗称铜绿,主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],铜绿加热能分解生成一种常见的氧化物。
【猜测】小红猜测铜生锈与空气中的下列物质有关:①CO2②O2③N2 ④H2O
小明认为铜生锈与氮气一定无关,依据是 。
【实验探究】小明设计了如图所示的实验,几天后观察到,A试管中铜片在水面附近有绿色物质,B、C、D试管中铜片均无明显现象。请帮助分析实验过程并回答下列问题:
(1)根据上述实验得出,铜生锈与空气中相关物质有 ;
(2)上述实验 (用序号表示)说明铜生锈与氧气一定有关。
【实验反思】通过学习,他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是 。
【探究拓展】设计实验探究铜绿受热分解的生成物是什么:
(3)若有CO2生成,检验生成CO2的化学方程式为 。
(4)若生成物中有氧化铜,可观察到的现象是 。
(5)请写出铜绿受热分解的化学方程式 。
二.解答题(共4小题)
12.(2021春•乳山市期中)钢铁的锈蚀及防护。
(1)①“知锈”:请设计一个简单的实验,用物理方法证明铁粉和铁锈是两种不同的物质: 。
②铁锈的成分很复杂,主要是: (写出化学式),已知:2FeCl3+Fe═3FeCl2,将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,变化过程中最多涉及 种化学反应基本类型;
③将10g表面生锈的铁钉(其它杂质已忽略)浸泡在100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应,观察到铁锈已完全消失。反应停止后,取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量,质量为3.6g。则原生锈铁钉中铁元素的质量分数为 。
④另外铁锈中含有少量的羟基氧化铁(FeOOH),试写出铁在空气中发生化合反应生成羟基氧化铁的化学方程式: 。
(2)“探锈”:设计下表所示实验探究使铁发生锈蚀的主要因素:
对比表中试管 (填编号)可知水是铁锈蚀的主要因素,实验时试管②中的蒸馏水需要煮沸的目的是: 。
(3)“防锈”:校园的外围墙有许多的铁质防护栏杆,常采用的防锈的方法是 。
13.(2020秋•本溪县期末)某化学兴趣小组用如图1所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)。
(1)经过一段时间后观察到A、D试管中铁钉生锈,而且D中铁钉锈蚀程度最严重;B、C试管中铁钉不生锈。试管A、B、C发生的现象说明铁锈蚀的条件是 。
(2)兴趣小组的同学又设计了图2的小实验:在a、b两支试管中加入体积相同的同种生铁块,只在a中加入食盐水,塞上橡皮塞,U形管内为红墨水,且开始时两端液面高度相等,放置一段时间后红墨水柱两端液面变为 (选填:A“左高右低”、B“左低右高”、C“一边高”),试叙述产生这一现象的原因 。a、b两支试管中的铁块儿是否都生锈呢?答: (填“是”或“否”)。
(3)据此,一位同学说“家里的菜刀常切咸菜会更爱生锈”,请说出家中菜刀使用后防锈的一条措施 。
14.(2020•铁岭模拟)人类的生活和生产都离不开金属材料。
(1)生铁和钢都是铁合金,性能优良,硬度均比纯铁 (填“大”或“小”),铁锅作炊具主要是利用铁的 性。
(2)为探究铁锈蚀条件,设计如图所示实验,一周后,观察到 (填序号)试管内的铁钉生锈,其余试管内铁钉无明显变化,由此得出铁生锈的条件是 ,根据铁生锈的条件写出生活中防止铁制品生锈的措施 (答1条即可)。
15.(2020•苏州)钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)写出铁锈溶于盐酸的化学方程式: 。
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如表3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)
①设计实验Ⅰ的目的是 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
(5)图2表示水样温度22℃、氧含量6mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
(6)图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
初中化学解题模型之金属生锈条件的探究
参考答案与试题解析
一.实验探究题(共11小题)
1.(2021秋•张店区期末)铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀进行探究。取四枚铁钉,按如图所示进行实验。一天后观察到的现象如表。
(1)由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是 铁钉生锈需要与水、空气同时接触 。
(2)由试管c、d中的现象可以得出的结论是 食盐水能够加速铁钉锈蚀 。
(3)切过咸菜的菜刀不及时处理,易生锈。防止切过或菜的菜刀生锈,处理的方法是 洗净后擦干,放置在干燥处 。
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】(1)根据表中实验现象进行分析;
(2)酸性物质或盐类能够加速铁的锈蚀;
(3)根据铁生锈的条件进行分析。
【解答】解:(1)根据图示和表中实验现象可知,a中铁钉只与空气接触,铁钉不生锈,b中铁钉只与水接触,铁钉也不生锈,c中铁钉能与水和空气同时接触,蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀,故能够证明铁钉锈蚀需要与水、空气同时接触;故答案为:铁钉生锈需要与水、空气同时接触;
(2)对比c、d两试管中的实验现象,能够发现d中铁钉与食盐水接触时,锈蚀的速度比c中的快,能够证明食盐水能够加速铁钉锈蚀;故答案为:食盐水能够加速铁钉锈蚀;
(3)通过以上实验可知铁生锈需要与水和空气同时接触,且与盐溶液接触后会加速锈蚀,因此若要防止切过咸菜的菜刀生锈,应洗净后擦干,放置在干燥处;故答案为:洗净后擦干,放置在干燥处。
【点评】本题对铁生锈的条件进行了探究,考查了铁生锈需要与水和空气同时接触、盐溶液能够加速铁锈蚀等知识点,题目较简单,解题时需要通过对比不同试管内的实验条件和实验现象,进一步分析得出实验结论。
2.(2021秋•泰安期末)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。
【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。
表1
(1)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是铁与 水和空气(氧气) 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 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,能吸附空气中的氧气和水,会加快铁的锈蚀 。写出用盐酸除铁锈的化学方程式 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
实验二:影响铁的锈蚀速度的因素。
(1)该小组用图甲装置进行探究铁的锈蚀的实验(量筒内的铁丝绒的量充足),起始时量筒内水面处于50mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 40 (填“40”或“10”)mL刻度处。
(2)小强同学进行如图2拓展探究实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如表。小强同学的实验是探究 温度 因素对铁钉锈蚀快慢的影响,结论是 温度在10~50℃的范围内,温度越高,铁钉锈蚀的速度越快 。
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】实验一:(1)根据铁生锈需要的条件和实验现象考虑。
(2)根据A、D实验设计中的变量因素考虑。
(3)根据铁锈具有疏松多孔的结构和铁锈和盐酸反应生成氯化铁和水考虑。
实验二:(1)根据空气中氧气的含量进行分析。
(2)根据表格中不同温度下铁钉的增重规律考虑。
【解答】解:实验一:(1)A中铁钉同时和水和空气(氧气)接触,B中没有空气(氧气),C中没有水,A中铁钉表面有一层铁锈,B、C中铁钉没有生锈,说明铁生锈是铁与空气(氧气)和水共同作用的结果,故答案为:水和空气(氧气)。
(2)分析A、D实验可知,D实验比A实验多了氯化钠这个变量,D中铁钉比A中铁钉生锈严重,则说明铁生锈除与空气(氧气)和水有关外,还与氯化钠有关,故答案为:氯化钠。
(3)铁锈具有疏松多孔的结构,能够吸附空气和水分,加快了铁的生锈过程;盐酸可以除去铁锈,生成氯化铁和水,反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;故答案为:铁锈疏松多孔,能吸附空气中的氧气和水,会加快铁的锈蚀;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
实验二:(1)根据甲图分析可知,量筒内封闭的空气的体积是50mL,空气中氧气含量约占,当氧气被铁丝绒生锈完全消耗掉后,量筒内还剩40mL气体,实验几天后水面最终处于约40mL刻度处,故答案为:40.
(2)根据表中数据分析可知,随着温度的升高,相同时间内铁钉的增重变大,即随着温度的升高,相同时间内铁钉生锈的速度越快,说明铁生锈的速度与温度有关;故答案为:温度;温度在10~50℃的范围内,温度越高,铁钉锈蚀的速度越快。
【点评】铁生锈条件的探究是中考的热点和重点之一,解题的关键是熟知铁生锈的条件,即铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果。
3.(2021秋•福清市期末)每年因铁的生锈而造成金属资源的巨大浪费。以下是化学兴趣小组探究铁锈蚀的条件。
(1)生活中我们经常看到户外铁制栏杆生锈,推测铁的锈蚀与 氧气 、 水 有关。
(2)兴趣小组根据推测设计如下实验方案。
①如图实验 B (填标号)试管最符合生活中铁制品所处环境。
②探究铁锈蚀条件最优方案组合是 ABF (填标号),请说明排除其它试管的理由 实验C铁钉浸没在水中,氧气不易溶于水,水中溶解极少氧气,BC不能作对比实验 (选1支试管说明理由)。
(3)上述实验证明铁锈蚀需要接触空气,但是否与空气中的氧气发生作用无法证明。兴趣小组讨论后用下列装置证明铁锈蚀与氧气有关。(实验中铁粉均足量)
H装置中能证明铁锈蚀与氧气有关的实验现象是 铁粉由黑色变成红色,钟罩内液面上升 ,与H图比较,I图的实验设计优点是 节约药品 。与J图相比,H、I图实验设计方案共同的不足是 反应时间长 。
(4)兴趣小组在课堂上展示如图J实验方案,确定氧气是铁锈蚀的必要条件,且在有氯化钠、碳粉等物质的作用下更易锈蚀,并通过相应现象计算出空气中氧气体积分数以及 铁生锈需要水、氧气同时接触 的事实。
(5)请你写出生活中具体一种铁制品的防锈措施 刷漆(合理即可) 。
【考点】探究金属锈蚀的条件;金属锈蚀的条件及其防护.
【专题】科学探究.
【分析】(1)根据铁生锈的条件是铁同时和氧气、水接触分析。
(2)根据控制变量法分析。
(3)能证明铁锈蚀与氧气有关的实验现象是:铁粉由黑色变成红色,钟罩内液面上升;根据装置特点分析。
(4)根据题干信息分析。
(5)根据铁制品的防锈措施分析。
【解答】解:(1)铁生锈的条件是铁同时和氧气、水接触,生活中我们经常看到户外铁制栏杆生锈,推测铁的锈蚀与氧气、水有关;
(2)①上图实验B试管最符合生活中铁制品所处环境,与水和氧气同时接触;
②利用控制变量法探究铁生锈的条件:ABF,理由:AB作对比可知铁生锈需要水,BF作对比可知铁生锈需要氧气:实验C铁钉浸没在水中,氧气不易溶于水,水中溶解极少氧气,BC不能作对比实验;
(3)铁与氧气、水反应生成铁锈,试验中铁粉足量,装置H中氧气被完全消耗,H装置中能证明铁锈蚀与氧气有关的实验现象是:铁粉由黑色变成红色,钟罩内液面上升,与H图比较,I图的实验设计优点是节约药品;食盐水浸湿的碳粉能加快铁粉锈蚀的速率,与J图相比,H、I图实验设计方案共同的不足是反应时间长;
(4)兴趣小组在课堂上展示如图J实验方案,确定氧气是铁锈蚀的必要条件,且在有氯化钠、碳粉等物质的作用下更易锈蚀,并通过相应现象计算出空气中氧气体积分数以及铁生锈需要水、氧气同时接触;
(5)铁生锈的条件是铁同时和氧气、水接触,防止铁生锈的原理:隔绝空气隔绝水,生活中具体一种铁制品的防锈措施是刷漆。
故答案为:(1)氧气;水;
(2)①B;②ABF;实验C铁钉浸没在水中,氧气不易溶于水,水中溶解极少氧气,BC不能作对比实验;
(3)铁粉由黑色变成红色,钟罩内液面上升;节约药品;反应时间长;
(4)铁生锈需要水、氧气同时接触;
(5)刷漆(合理即可)。
【点评】本题考查了铁生锈的条件及防锈措施,完成此题,可以依据题干提供的信息结合物质的性质进行。
4.(2021秋•尧都区期末)青铜器是我国商周时期最具代表性的物质遗存,是传承中华早期文明的艺术瑰宝。青铜是铜与其他金属的合金,因器物表面氧化而生成的铜锈多呈青绿色而得名。同学们对古代青铜的冶炼和铜锈的形成产生了兴趣,开启了探究学习之旅。
活动一:了解古代青铜的冶炼方法
【查阅资料】商代早期用火法炼制青铜。先把选好的矿石加入熔剂,再放在炼炉内,燃木炭熔炼,等火候成熟,取精炼铜液,弃去炼渣,即得初铜。初铜再经提炼获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,得到青铜。
【交流讨论】红铜制青铜的过程中,发生 物理 变化,青铜能制成青铜器,说明青铜具有的性质是 延展性 (填一条)。
活动二:探究铜生锈的条件
【信息检索】铜锈是绿色的,俗称铜绿,主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。
【做出猜想】铜生锈可能与空气中的氧气有关外,还可能与 二氧化碳、水 有关,做出此猜想的理论依据是 质量守恒定律 。
【进行实验】实验小组同学取完全相同的铜片,并打磨光亮。设计了如图所示的四个实验并持续观察。
【实验分析】对比实验①③得到的结论是 铜生锈与二氧化碳有关 ;说明铜生锈与氧气有关的实验是 ①④ (填序号)。
【得出结论】猜想正确。
【反思评价】(1)铜生锈过程中,发生反应的化学方程式为 2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3 。
(2)请你提出保存青铜制品的建议: 保持青铜表面干燥 (写一条)。
【考点】探究金属锈蚀的条件;合金与合金的性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】科学探究.
【分析】【讨论交流】根据物理变化和化学变化的区别进行分析;
【做出猜想】结合质量守恒定律根据铜绿的化学式进行分析;
【实验分析】根据实验现象进行分析;
【反思评价】根据实验结论可知铜生锈与空气中的水、二氧化碳、氧气有关。
【解答】解:【讨论交流】根据题目信息可知,红铜在制造青铜过程中没有新物质产生,属于物理变化,青铜能够制作青铜器,说明青铜具有延展性;故答案为:物理变化;延展性;
【做出猜想】根据碱式碳酸铜的化学式可知,铜生锈过程可能与氧气、二氧化碳、水有关,依据是根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变;故答案为:二氧化碳、水;质量守恒定律;
【实验分析】根据题目信息可知实验①能够与二氧化碳接触,而实验③不能与二氧化碳接触,故根据实验①③的现象能够证明铜生锈与二氧化碳有关,④中的铜片不能与氧气接触,因此说明铜生锈需要与氧气接触的实验是①④;故答案为:铜生锈与二氧化碳有关;①④;
【反思评价】(1)根据上实验可知,铜生锈与空气中的水、二氧化碳、氧气有关,化学方程式为2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3;故答案为:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3;
(2)根据上实验可知,铜生锈与空气中的水、二氧化碳、氧气有关,因此可以通过保持青铜制品表面干燥的方法进行防锈;故答案为:保持青铜表面干燥。
【点评】本题对铜生锈的条件进行了实验探究,题目难度一般,解题时需要结合质量守恒定律进行分析,实验过程中需要按照“控制变量”原则设计对比实验,根据实验现象得出结论。
5.(2021秋•盐湖区期末)古文献记载:距今4000~5000年我国古代人们已开始冶铸青铜器(如图1)。青铜器表面常会有一层铜锈,同学们对铜锈开展了以下探究活动。
查阅资料:CuSO4(白色)+5H2O═CuSO4•5H2O(蓝色)
活动一:探究铜锈的组成
用图2所示的实验装置隔绝空气加热铜锈,观察到澄清石灰水变浑浊,干燥管内白色粉末变为蓝色,试管中固体由绿色变为黑色。
【交流讨论】由活动一推测,铜锈中含有的元素有 碳元素、氧元素、氢元素、铜元素 ;烧杯中发生反应的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O 。
活动二:探究铜生锈的条件
【做出猜想】在活动一的基础上,猜想铜生锈的条件是铜与H2O、CO2同时接触。
【进行实验】
【得出结论】铜生锈的条件是与H2O、CO2同时接触。
【反思评价】
(1)小组同学做出“铜生锈的条件是铜与H2O、CO2同时接触”这一猜想的理由是 铜锈中含有氢元素、碳元素 。
(2)对比实验①③得到的结论是 铜生锈的条件之一是与二氧化碳接触 。
(3)能说明铜生锈与H2O有关的实验是 ①② (填序号)。
(4)经过反思,小刚同学对所得结论提出疑问:与氧气接触也可能是铜生锈的条件之一。小丽同学认为实验①、④对比即可说明铜生锈与氧气有关。请判断小丽的说法是否正确并说明理由: 不正确,是因为要证明铜生锈是否与氧气有关,与①对比的实验应该是铜片与水、二氧化碳接触,而④中铜片只与水接触 。
(5)通过实验证明,铜生锈的条件是铜与氧气、二氧化碳和水同时接触。由此,你对保存铜制品的建议是 保持铜制品干燥、与二氧化碳隔绝、与氧气隔绝等 。
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】反应前后元素种类不变;
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
水和硫酸铜反应生成蓝色固体五水硫酸铜;
氧化铜是黑色固体;
对比实验要确定好常量和变量。
【解答】解:【交流讨论】
由活动一推测,观察到澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了二氧化碳,即铜锈中含有碳元素和氧元素,干燥管内白色粉末变为蓝色,说明反应生成了水,即铜锈中含有氢元素,试管中固体由绿色变为黑色,说明反应生成了氧化铜,即铜锈中含有铜元素,因此铜锈中含有的元素有碳元素、氧元素、氢元素、铜元素;
烧杯中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,发生反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
故答案为:碳元素、氧元素、氢元素、铜元素;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
(1)小组同学做出“铜生锈的条件是铜与H2O、CO2同时接触”这一猜想的理由是铜锈中含有氢元素(来自于水)、碳元素(来自于二氧化碳)。
故答案为:铜锈中含有氢元素、碳元素。
(2)对比实验①(含有二氧化碳,铜能够生锈)③(与二氧化碳隔绝,不能生锈)可知,得到的结论是铜生锈的条件之一是与二氧化碳接触。
故答案为:铜生锈的条件之一是与二氧化碳接触。
(3)能说明铜生锈与H2O有关的实验是①(铜与水接触,能够生锈)②(与水隔绝,不能生锈)。
故答案为:①②。
(4)小丽的说法不正确,是因为要证明铜生锈是否与氧气有关,与①对比的实验应该是铜片与水、二氧化碳接触,而④中铜片只与水接触。
故答案为:不正确,是因为要证明铜生锈是否与氧气有关,与①对比的实验应该是铜片与水、二氧化碳接触,而④中铜片只与水接触。
(5)通过实验证明,铜生锈的条件是铜与氧气、二氧化碳和水同时接触,由此,对保存铜制品的建议是保持铜制品干燥、与二氧化碳隔绝、与氧气隔绝等。
故答案为:保持铜制品干燥、与二氧化碳隔绝、与氧气隔绝等。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
6.(2021秋•韩城市期末)暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理,某小组同学设计并进行下列实验,探究铁生锈的条件及影响铁粉生锈速率的因素。
Ⅰ.探究铁生锈的条件
【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,进行如图所示的三个实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
(1)对比实验 Ⅰ、Ⅱ (填序号),可以得出铁生锈需要水;得出“铁生锈需要与氧气接触”这一结论所依据的现象是 实验Ⅰ中铁生锈,实验Ⅲ中铁不能生锈 。
(2)实验Ⅰ中,当铁丝足量,时间足够长,打开止水夹后,还能观察到的现象是 右边液面下降,左边液面上升至1刻度处 。
Ⅱ.探究影响铁粉生锈速率的因素
【查阅资料】暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。
【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。
②食盐能加快铁粉生锈的速率。
【进行实验】下表是2g铁粉、5g水与不同量的活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升值的实验记录。
【解释与结论】(3)上表中x的值为 0.1 。
(4)对比实验1和3,得出的结论是 食盐能加快铁粉生锈的速率 。
(5)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁粉生锈速率”,需要对比 2、3、4 (填实验编号)。
【反思与评价】(6)下列说法或做法不正确的是 A (填字母)。
A.暖贴在使用前不需要密封保存
B.活性炭粉在暖贴中可以起到分散铁粉,透气、防结块的作用
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】(1)铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。
(2)氧气约占空气总体积的五分之一。
(3)对比实验要确定好常量和变量。
(4)对比实验1和3,得出的结论是食盐能加快铁粉生锈的速率。
(5)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁粉生锈速率”,需要对比2、3、4,是因为实验2中只有0.2g活性炭,温度升高22.0℃,实验3中只有0.1g食盐,温度升高3.1℃,而实验4中同时有0.2g活性炭、0.1g食盐时,温度升高56.3℃。
(6)A.暖贴在使用前需要密封保存;
B.活性炭粉在暖贴中可以起到分散铁粉,透气、防结块的作用;
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜,是因为铁生锈消耗氧气;
D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈。
【解答】解:(1)对比实验Ⅰ、Ⅱ,可以得出铁生锈需要水;得出“铁生锈需要与氧气接触”这一结论所依据的现象是实验Ⅰ中铁生锈,实验Ⅲ中铁不能生锈。
故答案为:Ⅰ、Ⅱ;实验Ⅰ中铁生锈,实验Ⅲ中铁不能生锈。
(2)实验Ⅰ中,当铁丝足量,时间足够长,打开止水夹后,还能观察到的现象是右边液面下降,左边液面上升至1刻度处。
故答案为:右边液面下降,左边液面上升至1刻度处。
(3)为了进行对比,上表中x的值为0.1。
故答案为:0.1。
(4)对比实验1和3,得出的结论是食盐能加快铁粉生锈的速率。
故答案为:食盐能加快铁粉生锈的速率。
(5)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁粉生锈速率”,需要对比2、3、4,是因为实验2中只有0.2g活性炭,温度升高22.0℃,实验3中只有0.1g食盐,温度升高3.1℃,而实验4中同时有0.2g活性炭、0.1g食盐时,温度升高56.3℃。
故答案为:2、3、4。
(6)A.暖贴在使用前需要密封保存,该选项不正确;
B.活性炭粉在暖贴中可以起到分散铁粉,透气、防结块的作用,该选项正确;
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜,该选项正确;
D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈,该选项正确。
故答案为:A。
【点评】防止金属生锈的方法很多,例如给金属涂一层油漆,给金属镀一层金属,把金属制成合金,给金属烤蓝等,都可以达到防止金属生锈的目的。
7.(2021秋•农安县期末)“大单元”整合是一种新的学习化学的思维方法,结合铁的探究实验,回答下列问题:
(1)探究一:Fe2O3中,铁元素的化合价为 +3 。
(2)探究二:A中细铁丝在氧气中燃烧实验,需要预先在集气瓶中加入少量水,原因是 防止生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底 ;B中的反应化学方程式为 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ;依据C实验的现象可判断出Fe的活动性比铜 强 ;A、B、C三个实验,体现了大多数金属具有的三点化学性质:与氧气反应、与酸反应、 与金属的化合物(或盐)溶液反应 。
(3)探究三:探究铁生锈的条件,画出③中的实验装置图 。
(4)探究四:图为冬季人们常用的“暖贴”,其成分如下:
【提出问题】使用暖贴时为什么会很快产生热量呢?
【猜想假设】猜想一:活性炭能加快铁粉生锈的速率;猜想二:食盐能加快铁粉生锈速率。
【进行实验】下表是2g铁粉、5g水与不同量活性炭、不同量食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录。
【解释与结论】
①对比实验1和3,得出的结论是 食盐能加快铁粉生锈速率 。
②欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”,需要对比 2、3、4 (填实验编号)。
【反思与评价】下列说法正确的是 ABC 。
A.暖贴在使用前要密封保存
B.暖贴使用后剩余物可以回收利用
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
D.铁资源取之不尽用之不竭
【考点】探究金属锈蚀的条件;金属的化学性质;一氧化碳还原氧化铁.
【专题】科学探究.
【分析】(1)根据化合物中各元素化合价代数和为零分析。
(2)根据铁丝燃烧实验注意事项分析;根据金属活动性顺序的意义及其应用来分析。
(3)根据铁丝生锈的条件分析。
(4)【解释与结论】根据题干信息分析。
【反思与评价】铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果;铁资源不是取之不尽用之不竭。
【解答】解:(1)Fe2O3中,氧元素为﹣2价,设铁元素化合价为x,根据化合物中各元素化合价代数和为零,2x+(﹣2)×3═0,x═+3,则铁元素的化合价是+3;
(2)铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,反应后生成高温熔融物,该实验需要预先在集气瓶中加入少量水,原因是防止生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底;铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,实验现象为:铁丝表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,由此可知铁比铜活泼,即Fe的活动性比铜强;A实验体现金属与氧气的反应,B实验体现金属与酸反应,C实验体现活泼金属与比它弱的金属的化合物(或盐)溶液反应;
(3)铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果,①有铁和水但没有氧气,②有铁和氧气但没有水,则③中应该既有铁和水,还要有氧气,因此装置图为。
(4)①对比实验1和3的活性炭量相同,都为零,实验3有食盐温度上升值高,实验1温度上升值低于实验了,得出的结论是:食盐能加快铁粉生锈速率;
②欲得出结论活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率“,需要对比2、3、4,2、3中分别加入活性炭、食盐,4中同时加入活性炭和食盐,4中温度上升明显比2、3中快,说明活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈的速率;
【反思与评价】A.暖贴在使用前要密封保存,避免和水和氧气接触变质,该选项说法正确;
B、暖贴使用后剩余物可以回收利用,例如铁锈中的氧化铁可以回收再利用,该选项说法正确;
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜,是因为铁生锈过程中消耗氧气,该选项说法正确;
D、铁资源是有限的,故选项说法不正确;
故填:ABC。
故答案为:(1)+3;
(2)防止生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;强;与金属的化合物(或盐)溶液反应;
(3);
(4)【解释与结论】①食盐能加快铁粉生锈速率;②2、3、4;
【反思与评价】ABC。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
8.(2021秋•大东区月考)钢铁是应用广泛的金属材料,钢铁锈蚀会造成巨大浪费,研究钢铁锈蚀对于保护金属资源有着重要意义,请回答以下有关锈蚀的问题。
(1)探究铁锈蚀的条件
查阅资料:一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
进行实验:取三枚相同的洁净铁钉进行如图1实验,现象如表。
①对比甲、乙、丙试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的 氧气、水 发生化学反应。
②铁锈蚀后应及时除锈的原因是 铁锈疏松多孔,能够吸收水蒸气和氧气,促进铁生锈 。
③近年来,共享单车给沈阳市市民出行带来很大方便。写出一种防止共享单车铁质车架锈蚀的方法 涂漆或镀一层金属等 。
(2)探究影响铁锈蚀速率的因素
装置如图2甲,检查气密性后,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据如图2乙。
①对比图乙中AB段和BC段曲线,说明影响铁锈蚀速率的因素为 加入NaCl溶液 。
②t3时刻压强突然变大的原因是 铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,铁与盐酸反应放出氢气,使瓶内的压强突然增大,因此t3时刻后压强突然变大 。
(3)测定生锈的铁片中铁的含量
取3.5g表面生锈的铁片于试管中,加入足量的稀盐酸(如图3,部分装置已略去),一段时间后,观察到有气泡产生(铁锈与稀盐酸反应不生成气体)。
①铁与稀盐酸反应的化学方程式为 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 。
②完全反应后,测得生成氢气体积为0.5L(实验条件下,氢气密度为0.09g/L)。则该生锈的铁片中铁的质量分数为 36% 。
③该实验条件下测得氢气体积偏大,原因可能是 氢气中混有水蒸气、盐酸挥发出氯化氢气体、加入稀盐酸时被排出的空气进入注射器等 。
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】(1)铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。
防止金属生锈的方法很多,例如给金属涂一层油漆,给金属镀一层金属,把金属制成合金,给金属烤蓝等,都可以达到防止金属生锈的目的。
(2)氯化钠溶液能够加快铁生锈的速率。
(3)铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
该实验条件下测得氢气体积偏大,原因可能是氢气中混有水蒸气、盐酸挥发出氯化氢气体、加入稀盐酸时被排出的空气进入注射器等。
【解答】解:(1)①乙中的铁与氧气隔绝,不能生锈,丙中的铁与水隔绝,不能生锈,甲中的铁与水和氧气同时接触,能够生锈,对比甲、乙、丙试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的氧气、水发生化学反应。
故答案为:氧气、水。
②铁锈蚀后应及时除锈的原因是铁锈疏松多孔,能够吸收水蒸气和氧气,促进铁生锈。
故答案为:铁锈疏松多孔,能够吸收水蒸气和氧气,促进铁生锈。
③防止共享单车铁质车架锈蚀的方法:涂漆或镀一层金属等。
故答案为:涂漆或镀一层金属等。
(2)①对比图乙中AB段和BC段曲线,说明影响铁锈蚀速率的因素为加入NaCl溶液,加快了反应速率。
故答案为:加入NaCl溶液。
②t3时刻压强突然变大的原因:铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,铁与盐酸反应放出氢气,使瓶内的压强突然增大,因此t3时刻后压强突然变大。
故答案为:铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,铁与盐酸反应放出氢气,使瓶内的压强突然增大,因此t3时刻后压强突然变大。
(3)①铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
故答案为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
②反应生成氢气质量:0.09g/L×0.5L=0.045g,
设该生锈的铁片中铁的质量分数为x。
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
3.5g×x 0.045g
=
x=36%
故答案为:36%。
③该实验条件下测得氢气体积偏大,原因可能是氢气中混有水蒸气、盐酸挥发出氯化氢气体、加入稀盐酸时被排出的空气进入注射器等。
故答案为:氢气中混有水蒸气、盐酸挥发出氯化氢气体、加入稀盐酸时被排出的空气进入注射器等。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
9.(2021秋•辛集市期末)某些铜制品在空气中久置,表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。某化学实验小组设计并进行实验,探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
Ⅰ.探究铜锈的组成
【查阅资料】①铜锈受热易分解②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色
【进行实验】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈,按如图所示装置实验(部分夹持装置已略去)。观察到B中白色粉末变为蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。
【解释与结论】
(1)C中反应的化学方程式是 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 。
(2)依据以上现象分析,铜锈中一定含有的元素:Cu和 C、H、O 。
Ⅱ.探究铜生锈的条件
【提出猜想】根据铜锈的组成推测,铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝,并打磨光亮。设计了如表所示的5个实验并持续观察。
【解释与结论】
(3)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 除去水中溶解的二氧化碳和氧气 。
(4)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是 ①③ (填编号)。
(5)对比实验②和③,得出的结论是 铜生锈一定与O2有关 。
(6)为验证猜想,实验⑤集气瓶中的气体是 CO2、O2 (填化学式)。
(7)由上述实验可推知,铜生锈的条件是 铜与水、二氧化碳和氧气同时接触 。
【反思与应用】
(8)结合上述实验,你对保存铜制品的建议是 保持铜表面干燥 。
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】(1)根据二氧化碳与氢氧化钙的反应进行分析;
(2)根据B中白色粉末变为蓝色,说明产物有水,C中澄清石灰水变浑浊,说明产物有二氧化碳进行分析;
(3)根据煮沸迅速冷却的蒸馏水,不含有氧气进行分析;
(4)根据控制变量法探究铜生锈是否与二氧化碳有关进行分析;
(5)根据实验条件、现象不同进行分析;
(6)为验证猜想,应探究铜生锈是否与水有关进行分析;
(7)根据实验的结果进行分析铜生锈的条件;
(8)根据铜生锈的条件分析保存铜制品的方法。
【解答】解:(1)C中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应物是二氧化碳和氢氧化钙,生成物是碳酸钙和水,无需反应条件,所以反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(2)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类是不变的,反应的生成物有二氧化碳和水,所以铜锈中一定含有的元素有铜、碳、氢和氧;
(3)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”,其目的是除去水中溶解的二氧化碳和氧气;
(4)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论,变量为CO2,依据的两个实验是:①③;
(5)对比实验②和③,变量为O2,得出的结论是:铜生锈一定与O2有关;
(6)为了验证猜想,应该探究铜生锈是否与水有关,应进行没有水的实验探究,所以应该在集气瓶中装有干燥的二氧化碳和氧气的混合气体;
(7)由上述实验可推知,铜生锈的条件是铜与水、氧气和二氧化碳同时接触;
(8)根据铜生锈的条件可得出保存铜制的建议为:保持铜制品表面干燥。
故答案为:(1)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(2)C、H、O;
(3)除去水中溶解的氧气和二氧化碳;
(4)①③;
(5)铜生锈一定与O2有关;
(6)CO2、O2;
(7)铜与水、二氧化碳和氧气同时接触;
(8)保持铜表面干燥。
【点评】本题难度较大,主要考查了化学方程式的书写及其探究金属生锈的条件等方面的内容。
10.(2021秋•遵化市期末)金属的锈蚀是重要研究课题。
【知识回顾】探究不同条件下铁钉的锈蚀。
按图1所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一天后观察到B、C中铁钉表面无明显变化,A中铁钉在蒸馏水和空气交界处出现轻微锈蚀,D中铁钉在食盐水和空气交界处出现较多锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁钉锈蚀的条件是 与氧气和水同时接触 。
(2)由A、D中的现象可以得出的结论是 食盐会加快铁锈蚀 。
【实验探究】小亮同学想继续探究温度对铁钉锈蚀快慢的影响,进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按图2安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表,由此可得的结论是 温度越高,铁锈蚀越快 。
有同学认为小亮的实验未能真实反映50℃以后铁钉锈蚀的快慢,理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因: 50℃以后,试管中的氧气耗尽,铁钉的锈蚀停止 。
【拓展延伸】长期露置在空气中的铜表面会产生绿色物质,于是他们一起探究金属铜锈蚀的原因。经查阅资料,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],由此推测空气中 H2O、CO2 肯定参加了反应,但不能确定空气中的氧气是否参与反应,为证明铜生锈是否需要氧气,设计图3实验,你认为其中必须要做的对比实验是 AC (填序号)。
【讨论交流】金属资源有限,不能再生。写出防止铁生锈的一种具体做法 铁表面刷漆(其他合理答案亦可) 。
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】【知识回顾】(1)根据实验中变量分析回答此题;
(2)根据实验现象总结实验结论;
【实验探究】根据实验数据分析回答此题;根据铁生锈的条件回答此题;
【拓展延伸】根据质量守恒定律回答此题;根据实验目的选择实验组;
【讨论交流】根据铁生锈条件分析回答此题。
【解答】解:【知识回顾】(1)A和B说明生锈需要与氧气接触,A和C说明铁锈生锈需要与水接触,因此可知铁生锈需要同时接触水和氧气;
故答案为:与氧气和水同时接触。
(2)A和D中变量是加入了食盐,而D锈蚀严重,说明食盐加速了铁锈蚀;
故答案为:食盐会加快铁锈蚀。
【实验探究】随着温度升高,铁钉增加重量增多,说明铁锈蚀速度加快,因此可知温度越高,铁锈蚀越快;图2装置为密闭装置,当内部氧气消耗完毕后,铁不再锈蚀,温度再提高,也不会发生锈蚀,铁钉质量也就不再增加;
故答案为:温度越高,铁锈蚀越快;50℃以后,试管中的氧气耗尽,铁钉的锈蚀停止(合理即可)。
【拓展延伸】碱式碳酸铜含有铜、碳、氢和氧四种元素,而铜是放置在空气中发生锈蚀,铜可以提供铜元素,剩余四种元素则是来自于空气,空气碳元素只能来自于二氧化碳,氢元素则只能由水提供,水和二氧化碳则含有了碳、氢和氧三种元素,因此可知水和二氧化碳一定参与了反应;探究氧气是否参与反应,选择一组实验中变量只有氧气的即可,而A与C符合此条件;
故答案为:H2O、CO2;AC。
【讨论交流】防止铁生锈,就需要隔绝氧气和水,而在其表面刷漆,可以有效隔绝氧气和水,防止生锈;
故答案为:铁表面刷漆(其他合理答案亦可)。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
11.(2021秋•绥宁县期末)学习了铁在空气中生锈条件后,小明和小红对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣,他们进行了如下探究过程:
【查阅资料】铜锈是绿色的,俗称铜绿,主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],铜绿加热能分解生成一种常见的氧化物。
【猜测】小红猜测铜生锈与空气中的下列物质有关:①CO2②O2③N2 ④H2O
小明认为铜生锈与氮气一定无关,依据是 碱式碳酸铜中没有氮元素 。
【实验探究】小明设计了如图所示的实验,几天后观察到,A试管中铜片在水面附近有绿色物质,B、C、D试管中铜片均无明显现象。请帮助分析实验过程并回答下列问题:
(1)根据上述实验得出,铜生锈与空气中相关物质有 氧气、二氧化碳、水蒸气 ;
(2)上述实验 B (用序号表示)说明铜生锈与氧气一定有关。
【实验反思】通过学习,他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是 铁 。
【探究拓展】设计实验探究铜绿受热分解的生成物是什么:
(3)若有CO2生成,检验生成CO2的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。
(4)若生成物中有氧化铜,可观察到的现象是 绿色变黑色 。
(5)请写出铜绿受热分解的化学方程式 Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O 。
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】由题目的信息可知,【猜测】小明认为铜生锈与氮气一定无关,依据是碱式碳酸铜中没有氮元素;
(1)根据上述实验得出,铜生锈与空气中相关物质有:氧气、二氧化碳、水蒸气;
(2)上述实验A、B说明铜生锈与氧气一定有关;【实验反思】通过学习,他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是铁;
(3)二氧化碳一般用澄清的石灰水检验:把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳;
(4)若生成物中有氧化铜,可观察到的现象是:绿色变黑色;
(5)碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和水和二氧化碳,配平即可。
【解答】解:【猜测】小明认为铜生锈与氮气一定无关,依据是碱式碳酸铜中没有氮元素;故答案为:碱式碳酸铜中没有氮元素;
(1)根据上述实验得出,铜生锈与空气中相关物质有:氧气、二氧化碳、水蒸气;故答案为:氧气、二氧化碳、水蒸气;
(2)上述实验A、B说明铜生锈与氧气一定有关;【实验反思】通过学习,他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是铁;故答案为:B;铁;
(3)二氧化碳一般用澄清的石灰水检验:把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳;故答案为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)若生成物中有氧化铜,可观察到的现象是:绿色变黑色;故答案为:绿色变黑色;
(5)碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和水和二氧化碳,配平即可;故答案为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O;
【点评】实验探究题是近几年中考的热点之一,它包括实验方法和过程的探究,实验结论和实验规律的探究等。本题通过实验资料和实验分析,得到了正确的结论,属于结论性探究。同学们要具体分析,综合掌握。
二.解答题(共4小题)
12.(2021春•乳山市期中)钢铁的锈蚀及防护。
(1)①“知锈”:请设计一个简单的实验,用物理方法证明铁粉和铁锈是两种不同的物质: 用磁铁靠近铁锈,铁锈不能被吸引(答案合理即可) 。
②铁锈的成分很复杂,主要是: Fe2O3 (写出化学式),已知:2FeCl3+Fe═3FeCl2,将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,变化过程中最多涉及 3 种化学反应基本类型;
③将10g表面生锈的铁钉(其它杂质已忽略)浸泡在100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应,观察到铁锈已完全消失。反应停止后,取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量,质量为3.6g。则原生锈铁钉中铁元素的质量分数为 92% 。
④另外铁锈中含有少量的羟基氧化铁(FeOOH),试写出铁在空气中发生化合反应生成羟基氧化铁的化学方程式: 4Fe+2H2O+3O2=4FeOOH 。
(2)“探锈”:设计下表所示实验探究使铁发生锈蚀的主要因素:
对比表中试管 ①③ (填编号)可知水是铁锈蚀的主要因素,实验时试管②中的蒸馏水需要煮沸的目的是: 除去蒸馏水中的氧气 。
(3)“防锈”:校园的外围墙有许多的铁质防护栏杆,常采用的防锈的方法是 涂防锈剂 。
【考点】探究金属锈蚀的条件;金属锈蚀的条件及其防护;铁锈的主要成分;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】科学探究.
【分析】(1)①根据物质鉴别方法分析;
②根据铁锈的主要成分进行分析;根据生锈的铁钉的主要成分和题干提供的信息进行分析;
③根据化学方程式进行计算;
④根据化学反应原理书写化学方程式;
(2)按照对比实验唯一变量的原则,找到变量确定影响结果,得出实验结论;
(3)根据生锈需要氧气、水等条件,进行条件切断,防止生锈;
【解答】解:(1)①铁能被磁铁吸引,证明铁粉和铁锈是两种不同的物质物理方法是用磁铁靠近铁锈,铁锈不能被吸引(答案合理即可);
②铁锈的主要成分是氧化铁,化学式为Fe2O3,将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,发生反应有铁锈与盐酸反应生成氯化铁和水是复分解反应,
铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气是置换反应,2FeCl3+Fe═3FeCl2是化合反应,所以变化过程中最多涉及3种化学反应基本类型;
③充分反应后都生成了FeCl2,根据质量守恒定律可知,FeCl2中的氯元素全部来自于盐酸,设FeCl2中铁元素的质量为x,所以,解得:x=5.6g。
原锈铁钉中铁元素的质量分数为。
④铁与氧气和水发生化合反应生成羟基氧化铁的化学方程式为:4Fe+2H2O+3O2=4FeO。
(2)为了探究水是生锈的条件之一,则需要将水作为唯一变量,在①③中一个有水,一个没有水,其他条件一致,所以可以进行对比实验,验证水是生锈的条件之一;蒸馏水可以溶解氧气,加热煮沸后,氧气被排出,水中不含有氧气,避免影响实验结果,所以用的蒸馏水需要煮沸处理;
(3)防护栏杆是铁制品,所以可以从隔绝氧气这方面进行防锈,涂防锈剂后可以有效隔绝铁与氧气的接触,避免生锈;
故答案为:
(1)①用磁铁靠近铁锈,铁锈不能被吸引(答案合理即可);②Fe2O3;3;③92%;④4Fe+2H2O+3O2=4FeOOH
(2)①③除去蒸馏水中的氧气;
(3)涂防锈剂。
【点评】本题主要考查了金属生锈的条件及其防护等方面的内容,合理利用防锈与生锈。
13.(2020秋•本溪县期末)某化学兴趣小组用如图1所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)。
(1)经过一段时间后观察到A、D试管中铁钉生锈,而且D中铁钉锈蚀程度最严重;B、C试管中铁钉不生锈。试管A、B、C发生的现象说明铁锈蚀的条件是 铁与氧气和水同时接触 。
(2)兴趣小组的同学又设计了图2的小实验:在a、b两支试管中加入体积相同的同种生铁块,只在a中加入食盐水,塞上橡皮塞,U形管内为红墨水,且开始时两端液面高度相等,放置一段时间后红墨水柱两端液面变为 A (选填:A“左高右低”、B“左低右高”、C“一边高”),试叙述产生这一现象的原因 a试管中的铁块儿在食盐水作用下,生锈速度快,氧气消耗多,使a内压强小于b内压强 。a、b两支试管中的铁块儿是否都生锈呢?答: 是 (填“是”或“否”)。
(3)据此,一位同学说“家里的菜刀常切咸菜会更爱生锈”,请说出家中菜刀使用后防锈的一条措施 洗净后擦干 。
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】(1)依据图1中A、B、C试管的试验现象分析;
(2)依据影响铁生锈速率的因素,结合实验装置分析;
(3)依据铁防锈措施分析。
【解答】解:(1)分析图1中A、B、C试管的试验现象可知,说明铁锈蚀的条件是铁与氧气和水同时接触,故填:铁与氧气和水同时接触;
(2)分析图1中试管A、D试验现象可知,氯化钠能加快铁生锈速率,分析图2实验装置可知,U形管内红墨水柱两端液面变为左高右低”,原因是a试管中的铁块儿在食盐水作用下,生锈速度快,氧气消耗多,使a内压强小于b内压强;依据铁生锈条件可知,a、b两支试管中的铁块儿都生锈;故填:A;a试管中的铁块儿在食盐水作用下,生锈速度快,氧气消耗多,使a内压强小于b内压强;是;
(3)依据铁防锈措施可知,家中菜刀使用后防锈的一条措施是洗净后擦干(合理即可),故填:洗净后擦干。
【点评】此题主要考查铁锈蚀条件的实验探究,主要是利用实验装置图及铁生锈条件来分析和解决有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
14.(2020•铁岭模拟)人类的生活和生产都离不开金属材料。
(1)生铁和钢都是铁合金,性能优良,硬度均比纯铁 大 (填“大”或“小”),铁锅作炊具主要是利用铁的 导热 性。
(2)为探究铁锈蚀条件,设计如图所示实验,一周后,观察到 C (填序号)试管内的铁钉生锈,其余试管内铁钉无明显变化,由此得出铁生锈的条件是 与水和氧气同时接触 ,根据铁生锈的条件写出生活中防止铁制品生锈的措施 涂漆 (答1条即可)。
【考点】探究金属锈蚀的条件;金属的物理性质及用途;合金与合金的性质.
【专题】科学探究.
【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。
【解答】解:(1)生铁和钢都是铁合金,性能优良,硬度均比纯铁大,铁锅作炊具主要是利用铁的导热性。
故填:大;导热。
(2)为探究铁锈蚀条件,设计如图所示实验,一周后,观察到C试管内的铁钉生锈,其余试管内铁钉无明显变化,由此得出铁生锈的条件:与水和氧气同时接触;
生活中涂漆能够防止铁制品生锈。
故填:C;与水和氧气同时接触;涂漆。
【点评】防止金属生锈的方法很多,例如给金属涂一层油漆,给金属镀一层金属,把金属制成合金,给金属烤蓝等,都可以达到防止金属生锈的目的。
15.(2020•苏州)钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟 H2O、O2 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水 。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)写出铁锈溶于盐酸的化学方程式: Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如表3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)
①设计实验Ⅰ的目的是 探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
(5)图2表示水样温度22℃、氧含量6mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 钢铁与水样中的氢离子发生化学反应 。
(6)图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触 。
【考点】探究金属锈蚀的条件.
【专题】科学探究.
【分析】(1)根据实验探究的过程来分析;
(2)根据实验的要求以及气体的溶解度来分析;
(3)根据化学反应的原理来分析;
(4)根据实验过程以及实验现象来分析;
(5)根据图2中的信息来分析;
(6)根据图3中的信息与数据来分析。
【解答】解:(1)试管A中的铁钉只与氧气接触,没有锈蚀,试管B中的铁钉只与水接触,没有锈蚀,试管C中的铁钉与氧气、水同时接触发生了锈蚀,由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟水、氧气等物质作用的过程;故填:H2O、O2;
(2)蒸馏水中可能溶解有少量的氧气,所以试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水;故填:除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水;
(3)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水;故填:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(4)①设计实验Ⅰ的目的是探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁;故填:探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁;
②综合分析上述3个实验可知,酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁,所以试管D中溶液由黄色变为浅绿色;故填:酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁;
(5)由图象2可知,当pH<4时,钢铁与水样中的氢离子发生化学反应,所以钢铁腐蚀速率明显增大;故填:钢铁与水样中的氢离子发生化学反应;
(6)当溶解氧超过20mL•L﹣1时,钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触,所以钢铁腐蚀速率明显下降;故填:钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
考点卡片
1.探究金属锈蚀的条件
【知识点的认识】该探究是为了探究铁、铜等金属锈蚀的条件,而进行的实验探究。其中,铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触;铜生锈的条件是铜与氧气、水和二氧化碳同时接触。
【命题方向】该考点的命题方向是通过设计一系列的对照实验,让学生分析探究出金属锈蚀的条件。这部分知识的命题素材选择的范围大,与生产实际联系紧密,题型有选择题、填空题、实验探究题,中考的重点是以实验探究题为主,来考查铁、铜等金属锈蚀的条件和实验探究设计等等。
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先要熟记铁生锈的条件,并学会将其迁移应用到其它金属锈蚀的条件探究中;按照控制变量法,细致地进行对照实验探究之。或者按照科学探究的方法和环节,精心设计实验方案;然后,进行科学地实验探究,以图得出金属锈蚀的条件。
2.金属的物理性质及用途
金属的物理性质及用途
【知识点的认识】金属的物理性质及用途如图所示:
具体来说,是这样的:
1.金属有金属光泽:(1)金属都具有一定的金属光泽,一般都呈银白色,而少量金属呈现特殊的颜色;例如,金(Au)是黄色、铜(Cu)是红色或紫红色、铅(Pb)是灰蓝色、锌(Zn)是青白色等;(2)有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色;例如,铁(Fe)和银(Ag)在通常情况下呈银白色,但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射.(3)典型用途:利用铜的光泽,制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素.
2.常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是固体,但体温计中的汞是液体.
3.金属有导电性和导热性:其中导电性的强弱次序:银(Ag)>铜(Cu)>铝(Al)主要用途:用作输电线,炊具等.
4.金属有延展性:(1)大多数的金属有延性(抽丝)及展性(压薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰(Mn)、锌(Zn)等;(2)典型用途:金属可以被扎制成各种不同的形状,将金打成金箔贴在器物上.
5.金属的密度:(1)大多数金属的密度都比较大,但有些金属密度也比较小,如钠(Na)、钾(K)等能浮在水面上;密度最大的金属﹣﹣锇,密度最小的金属﹣﹣锂;(2)典型用途:利用金属铝(Al)比较轻,工业上用来制造飞机等航天器.
6.金属的硬度:(1)有些金属比较硬,而有些金属比较质软,如铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等都比较质软;硬度最高的金属是铬(Cr);(2)典型用途:利用金属的硬度大,制造刀具,钢盔等.
7.金属的熔点:(1)有的金属熔点比较高,有的金属熔点比较低,熔点最低的金属是汞(Hg);熔点最高的金属是钨(W);(2)典型用途:利用金属钨的熔点高,用来制灯泡内的灯丝;利用金属锡(Sn)的熔点比较低,用来焊接金属.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对金属的物理性质及用途的理解或掌握情况,以及对相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与“常见金属的特性及其应用”、“金属化学性质及用途”、“合金与合金的性质”等关联起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.命题方式是根据常见金属的特性来推断、选择或解答其用途,或者是给出常见金属的用途来反推其特性,或者是对所给的有关的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题.中考重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对金属的物理性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属的考查,是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属的物理性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识;然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属的知识以外,还要做到以下两点:
1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
3.合金与合金的性质
合金与合金的性质
【知识点的认识】合金是在某种金属中加热熔合某些其它金属(或非金属),而形成的具有金属特性的物质.
合金的性质主要是:合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高,抗腐蚀性能等也比组成它的纯金属更好;但是,大多数合金的熔点比它的纯金属的熔点低,导电、导热性能比它的纯金属差;总之,合金的性能主要决定于合金的成分.具体如下表所示:
其中,青铜是人类历史上使用最早的合金;生铁和钢是人类利用最广泛的合金.另外,钛的合金(如钛镍合金)具有“记忆”能力,可记住某个特定温度下的形状,只要复回这个温度,就会恢复到这个温度下的形状,又被称为“记忆金属”.此外,钛还可制取超导材料,美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对合金与合金的性质的理解或掌握情况,以及对常见金属的特性及其应用,金属的物理性质、化学性质及用途等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与“常见金属的特性及其应用”、“金属的性质及用途”等关联起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.命题方式是根据合金与合金的性质来推断、选择或解答其用途或合金的制备及其组分分析问题,或者是给出常见合金的用途来反推其特性,或者是对所给的有关的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题.中考重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对合金与合金的性质,金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属及合金的考查,是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解合金与合金的性质、金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识;然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属及合金的知识以外,还要做到以下两点:
1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
4.金属的化学性质
金属的化学性质
【知识点的认识】金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个:
一、金属能与氧气反应(金即使在高温时也不与氧气反应)
1.铁与氧气的反应:常温下,干燥的空气中铁很难与氧气反应.在潮湿的空气中,铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈(主要成分:Fe2O3;铁锈呈红色,结构疏松,易吸水,加快铁器的腐蚀);还有铁经过缓慢氧化后,形成的化合物也可认为是氧化铁,即4Fe+3O2=Fe2O3.在纯氧中,铁丝能够被点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热(在点燃前,先将铁丝打磨,在集气瓶中留有少量细砂或水,防止高温溅落物炸裂瓶底 )即3Fe+2O2点燃¯Fe3O4.由上述实验现象,可以看出:“同种物质,在不同的反应条件下,现象可能不同,生成物有可能不同.”
2.镁与氧气的反应:常温下所看到的镁条呈黑色,用砂纸打磨后呈银白色.做镁条燃烧实验时,要注意用坩埚钳夹持,在下面垫上石棉网.镁条被点燃后,剧烈燃烧,产生耀眼的白光,形成白烟,放出大量的热;即2Mg+O2点燃¯2MgO.
3.铝与氧气的反应:铝在空气容易形成致密的氧化物,故其抗腐蚀性能很好.铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧,即4Al+3O2点燃¯2Al2O3.
4.铜与氧气的反应:在加热的情况下,铜能与氧气反应,生成黑色的物质(氧化铜);即2Cu+O2△¯2CuO.即使在纯氧中,铜也不能被点燃.在潮湿的空气中,铜能被腐蚀,形成绿色粉末状固体﹣﹣铜绿[Cu2(OH)2CO3];即2Cu+O2 +CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3.
总之,大多数金属一般都能与氧气反应,只是难易及剧烈程度不同而已,由此可判断金属的活动性强弱;反之亦然.
二、金属能与稀盐酸、稀硫酸反应
1.镁、铝、锌、铁、铜与稀盐酸的反应:现象、结论如下表所示.
2.镁、铝、锌、铁、铜与稀硫酸的反应:现象、结论如下表所示.
总之,大多数金属一般都能与稀盐酸或稀硫酸反应,根据金属能否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.
需要注意的是:(1)金属应是在金属活动性顺序中排在(H)前面的金属;(2)酸应是不具有强氧化性的酸,例如盐酸、稀硫酸,不包括浓硫酸和硝酸;(3)单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐;(4)K、Ca、Na除与酸反应外,还能与水在常温下发生置换反应(如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),其余金属则不能(初中阶段大体上了解即可).
三、金属能与金属化合物溶液(即盐溶液)反应
分别将铝丝浸入硫酸铜溶液中、将铜丝浸入硝酸银溶液和硫酸铝溶液中,进行实验.现象、结论下面的图表所示.
总之,部分金属能与金属化合物溶液反应,根据金属能否把另一种金属从它的化合物溶液中置换出来,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.
需要注意的是:(1)在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,而与H的位置无关.但K、Ca、Na等金属例外,由于它们过于活泼,与盐溶液不发生置换反应,而是先与溶液中的水发生置换反应(初中阶段大体上了解即可).如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4],最终没有单质铜生成.(2)铁与盐溶液发生置换反应时,生成二价亚铁盐.(3)用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来.用不同的金属置换同种盐溶液,盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来.另外,若有一种金属和多种混合盐溶液反应,最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液.例如,锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应,最先反应的是硝酸汞,当硝酸汞被消耗完时,硫酸铜才与锌粒反应,同理,硫酸铜反应完后,锌才会和氯化亚铁反应.还有,当多种金属与一种盐溶液反应时,最活泼的金属先反应.例如,把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中,镁被消耗完后,铝才和硝酸银反应,铝反应完后,铜跟硝酸银反应.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对金属的化学性质的理解或掌握情况,以及对常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用、实验现象及结论(包括反应化学方程式)等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、金属活动性顺序及其应用、化学方程式的书写等关联起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.命题方式是根据金属的化学性质来分析、推断、选择或解答有关实验现象、实验结论(包括反应化学方程式)、金属的制备、金属的应用、生活中有关金属的实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关金属性质及用途的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对金属的性质及用途,常见金属的特性及其应用,合金与合金的性质,金属活动性顺序及其应用等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属及合金的考查,是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属的化学性质等知识以外,还要做到以下两点:
1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
5.一氧化碳还原氧化铁
一氧化碳还原氧化铁
【知识点的认识】一氧化碳还原氧化铁是一个非常重要的典型实验,具体的有关内容如下:
1.化学反应方程式是Fe2O3+3CO高温¯2Fe+3CO2.
2.实验装置如图所示:.
3.实验步骤是:(1)反应前,先通一段时间一氧化碳,然后再加热(目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气,防止一氧化碳与其中的空气混合后,被点燃发生爆炸).(2)反应后,先撤走并熄灭酒精灯,等固体冷却后再停止通一氧化碳(目的是防止石灰水倒吸到玻璃管内,使其炸裂;也为了使固体冷却,防止刚还原出来的铁再次被氧化).
4.实验现象是红棕色的粉末逐渐变为黑色粉末,澄清石灰水逐渐变浑浊(如果点燃尾气,能够燃烧并发出蓝色火焰).
5.尾气处理:由于一氧化碳有毒,如果直接排放到空气中,会造成污染;所以在有关一氧化碳的实验时,都需要注意尾气的处理,常用点燃或收集的方法(如上图所示).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对一氧化碳还原氧化铁的理解或掌握情况,以及对铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应、金属的性质、实验现象和结论(包括反应化学方程式)、一氧化碳的可燃性和毒性、二氧化碳的检验、空气的污染等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与一氧化碳的可燃性和毒性、铁等金属的冶炼、氧化还原反应、二氧化碳的检验、化学方程式的书写、空气的污染等关联起来,进行综合考查.命题方式是根据一氧化碳的可燃性和毒性、二氧化碳的检验、金属的化学性质、氧化还原反应的原理、空气的污染等来分析、推断、探究、选择或解答有关一氧化碳还原氧化铁的实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关一氧化碳还原氧化铁的表达来进行科学的判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对一氧化碳还原氧化铁、铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金属的性质、化学方程式的书写、空气的污染等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来探究和分析解决实际问题的能力等.一氧化碳还原氧化铁是历年来中考命题的热点,也是中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解一氧化碳还原氧化铁的所有内容,还有,铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金属的性质、化学方程式的书写、空气的污染等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
6.金属锈蚀的条件及其防护
金属锈蚀的条件及其防护
【知识点的认识】金属锈蚀的条件是金属要与水、空气中氧气或二氧化碳等接触.初中阶段主要是指金属铁的锈蚀条件,即铁与氧气、水同时接触就会生锈.防止铁制品生锈(即铁锈蚀的防护)的常用措施主要有如下:
1.用完铁制品后及时擦洗干净,置于干燥的环境,保持其表面的洁净、干燥.
2.在铁制品表面涂上一层保护膜.例如,机械零件等表面涂油,家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆,等等.
3.在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理(使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜).例如,锯条、链条等.
4.在铁制品表面镀上一层其他金属.例如,自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上,经常镀锌、锡或铬等.
5.改变铁制品的内部结构,将其制成不锈钢等合金.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对金属锈蚀的条件及其防护措施的理解或掌握情况,以及对空气的成分、金属的化学性质、氧气的化学性质、水的化学性质、食品包装内的保鲜剂(又称双吸剂,即吸收食品袋内残留氧气和水,以防食品腐烂变质)、化学方程式的书写和意义、合金及其性质等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与这些相关知识等关联起来,进行综合考查.命题方式就是结合着这些相关知识等来设计相应的综合性题目,让学生通过分析、推断和探究,来选择或解答有关金属锈蚀的条件及其防护措施的实际问题,或者是反过来设计考查,或者是对所给的有关的表达来进行科学的判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对金属锈蚀的条件及其防护措施等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来探究和分析解决实际问题的能力等.特别是,铁生锈的条件及其防护措施,以及将其迁移到铜的锈蚀条件(即铜与空气中的水、氧气和二氧化碳同时接触)是历年来中考命题的热点,当然也是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属锈蚀的条件及其防护措施等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,特别是有关铁生锈的条件及其防护措施等,细致地阅读、分析题意,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
另外,对于铜生锈的探究,除了联系比较熟悉的铁的生锈条件之外,还可以根据铜锈(又名铜绿或孔雀石等)的化学式Cu2(OH)2CO3,结合着质量守恒定律来分析、探究,就不难反推出铜生锈的条件了.
7.铁锈的主要成分
铁锈的主要成分
【知识点的认识】铁锈是普通钢铁制品在潮湿的空气中,先从其表面慢慢生成的一种红褐色的物质,是就是铁和空气中所氧气、水蒸气等起作用,生成的铁的多种氧化物的水合物.铁锈的成分比较复杂,其主要成分是Fe2O3•xH2O,所以铁锈可以说是混合物.铁锈的结构很疏松,不但不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,而且因它具有吸附性,还会使铁生锈的速度加快.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置相关的问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学的铁锈的主要成分,以及与其相关的铁的生锈条件及其防护措施、赤铁矿的主要成分、铝耐腐蚀的原因、混合物和纯净物的判别、物质的结构与性质的关系、金属资源的保护等知识,来分析、解答相关的实际问题;并且,经常将其与这些相关知识联系起来,进行综合考查.题型有选择题、填空题.中考重点是考查学生对铁锈的主要成分,以及与其相关的铁的生锈条件及其防护措施、赤铁矿的主要成分、铝耐腐蚀的原因、混合物和纯净物的判别、物质的结构与性质的关系、金属资源的保护等知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.特别是,铁锈的主要成分及其化学式等是历年来中考命题的热点,当然也是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解铁锈的主要成分,以及与其相关的铁的生锈条件及其防护措施、赤铁矿的主要成分、铝耐腐蚀的原因、混合物和纯净物的判别、物质的结构与性质的关系、金属资源的保护等知识;然后,根据所给的问题情景信息,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得等,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.
另外,对于铝的活动性要比铁的强,但是铁缺比铝更易受到腐蚀的理解,可以从铁锈和铝锈的结构上来思考,根据“结构性质”的关系来分析.由于铁锈的结构是疏松的,不但不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,而且因它具有吸附性,还会使铁生锈的速度加快.可是对铝来说,由于它的活动性比铁的强,在空气中确实比铁更易与氧气反应,但是反应生成的铝锈是一层致密的氧化铝薄膜覆盖在铝的表面水,从而阻止了它进一步氧化.因此,不难看出铝的抗腐蚀性能要比铁的好的多.
8.书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
【知识点的认识】书写化学方程式的步骤一般有四步:
1.根据实验事实,在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式,并在式子的左、右两边之间画一条短线;当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.
2.配平化学方程式,并检查后,将刚才画的短线改写成等号(表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等).
3.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热(常用“△”号表示)、催化剂、通电等.并且,一般都写在等号的上面,若有两个条件,等号上面写一个下面写一个,等等.
4.注明生成物中气体或固体的状态符号(即“↑”、“↓”);一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边.但是,如果反应物和生成物中都有气体或固体时,其状态符号就不用标注了.
书写文字表达式的步骤一般分为两步:
1.根据实验事实,将反应物和生成物的名称分别写在式子的左、右两边,并在式子的左、右两边之间标出一个指向生成物的箭头(即“→”);当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.
2.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热、催化剂、通电等.并且,一般都写在箭头的上面,若有两个条件,箭头上面写一个下面写一个,等等.
书写电离方程式的步骤一般也分为两步:
1.在式子的左、右两边分别写出反应物的化学式和电离产生的阴、阳离子符号,并在式子的左、右两边之间画一条短线;阴、阳离子符号的中间用加号(即“+”)连接起来.
2.将阴、阳离子的原形的右下角的个数,分别配在阴、阳离子符号的前面,使阳离子和阴离子所带的正、负电荷的总数相等(即溶液不显电性);检查好后,将刚才画的短线改写成等号即可.当然,也可以,根据阴、阳离子所带的电荷数,利用最小公倍数法,在阴、阳离子符号的前面,配上适当的化学计量数,使阴、阳离子所带的电荷总数相等(即溶液不显电性).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对书写化学方程式、文字表达式或电离方程式的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“常见物质的化学性质、元素符号和化学式的书写和意义、化学符号及其周围数字的意义、质量守恒定律及其应用、化学方程式的读法和含义、溶解现象和溶解原理、物质的微粒性、物质的构成、物质的电离、溶液的导电性及其原理分析、常见化学反应中的质量关系、有关化学方程式的计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对书写化学方程式、文字表达式或电离方程式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对化学方程式的书写等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记书写化学方程式、文字表达式或电离方程式,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于化学方程式的书写,可以联系着质量守恒定律、元素符号和化学式的书写及其意义、化学方程式的配平、常见物质的状态等相关知识细心地进行书写.并且,书写化学方程式的步骤,可以简记为“写、配、标、注”四个字.
2.在书写电离方程式时,可以联系着溶解现象与溶解原理、物质的电离、溶液的导电性及其原理分析、化学式和离子符号的书写、化学符号及其周围数字的意义等相关知识,来理解、分析和书写即可.其中,最关键的是从化学式的哪个地方电离开来,产生相应的阴、阳离子;技巧是根据元素或原子团的正、负化合价来将其分离开来,切记原子团要作为一个整体来对待,不可将其划分开来.还要注意,电离出来的阴、阳离子的电荷总数一定是相等的,即整个溶液不显电性.
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
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
温度/℃
10
20
30
40
50
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
编号
①
②
③
④
实验
现象
铜片表面有绿色物质
无明显现象
无明显现象
无明显现象
序号
①
②
③
④
实验
现象
铜片表面有绿色物质
无明显现象
无明显现象
无明显现象
实验编号
活性炭/g
食盐/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0
x
3.1
4
0.2
0.1
56.3
实验编号
活性炭/g
食盐/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
试管
一周后现象
甲
铁钉表面有一层铁锈
乙
铁钉表面无明显变化
丙
铁钉表面无明显变化
编号
①
②
③
④
⑤
实验
现象
无明显现象
无明显现象
铜丝表面
有绿色物质
无明显现象
无明显现象
温度/℃
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
试管编号
立即观察
不生锈
不生锈
不生锈
1天后
不生锈
不生锈
不生锈
3天后
不生锈
不生锈
表面有锈迹
1周后
不生锈
不生锈
锈蚀明显
序号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
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
温度/℃
10
20
30
40
50
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
编号
①
②
③
④
实验
现象
铜片表面有绿色物质
无明显现象
无明显现象
无明显现象
序号
①
②
③
④
实验
现象
铜片表面有绿色物质
无明显现象
无明显现象
无明显现象
实验编号
活性炭/g
食盐/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0
x
3.1
4
0.2
0.1
56.3
实验编号
活性炭/g
食盐/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
试管
一周后现象
甲
铁钉表面有一层铁锈
乙
铁钉表面无明显变化
丙
铁钉表面无明显变化
编号
①
②
③
④
⑤
实验
现象
无明显现象
无明显现象
铜丝表面
有绿色物质
无明显现象
无明显现象
温度/℃
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
试管编号
立即观察
不生锈
不生锈
不生锈
1天后
不生锈
不生锈
不生锈
3天后
不生锈
不生锈
表面有锈迹
1周后
不生锈
不生锈
锈蚀明显
序号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
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