2020年中考试题汇编《金属锈蚀的条件》

金属锈蚀的条件

1、（2020•安徽）金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。【认识铁的腐蚀】

（1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是（填字母序号）。

A．未擦干的铁锅B．涂油漆的栏杆C．盛水的不锈钢水杯

（2）铁锈的主要成分是Fe

2O3•xH2O，其中铁元素的化合价是。

【探究铁的腐蚀】

（3）该小组用如图甲装置进行实验，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，原因是。

【拓展探究】

（4）小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，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下表。

温度/℃10 20 30 40 50 60 70

铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18

小强同学的实验是探究因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是。

注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。

（5）有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，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：；改进实验方案证明你的分析：

解：（1）因为铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，A．未擦干的铁锅中铁与水和氧气同时接触易生锈，B．涂油漆的栏杆隔绝氧气和水不易生锈，C．盛水的不锈钢水杯，由于不锈钢也不易生锈，故填：A；

（2）依据在化合物中正负化合价的代数和为零，根据铁锈的化学式Fe

2O3•xH2O，设铁元素化合价为a，2a+3×（-2）+x[（+1）×2+（-2）]=0 a=+3，故填：+3价；

（3）因为铁丝绒生锈消耗试管内的氧气，又知空气中的氧气约占空气体积的1/5，可知量筒水面刻度上升到40ml处，故填：40；铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的1/5；

（4）分析表格中的数据可推知实验探究的因素为温度，其实验结论为在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快，故填：温度；在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快；

（5）因为铁丝绒生锈后，量筒水面刻度上升到40ml处，说明试管内的氧气全部耗尽，所以50℃后铁钉的质量不再增加，取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，以及等量的蒸馏水，塞上瓶塞，重复小强的实验，记录实验数据，发现60℃、70℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立；故填：试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀；取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，以及等量的蒸馏水，塞上瓶塞，重复小强的实验，记录实验数据，发现60℃、70℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立。

2、（2020•海南）小林学习金属的相关知识后，关注到生活中有以下现象：

Ⅰ．海边的铁制品，锈蚀程度比其他地方更严重。

Ⅱ．切过咸菜的菜刀，不及时清洗，很容易就锈蚀了。

针对Ⅰ和Ⅱ的现象，小林结合学习内容查阅了相关资料并进行实验探究。

【资料卡片】

探究铁生锈的条件

编号①②③

实验

现象7天后，铁钉表面没有变化2天后，铁钉表面出现红色1天后，铁钉表面出现红色【家庭小实验】

为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，小林设计并完成了如图的家庭小实验，很快看到实验现象。

（1）该实验中红墨水液面可能出现的现象是（填序号）；

A．两端仍持平

B．左高右低

C．左低右高

你选择的理由是。

（2）小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在小林实验的基础上完善此实验方案；

（3）结合资料及实验结果，解释现象Ⅰ和Ⅱ。

解：（1）铁在与氧气和水共存时会发生锈蚀，导致装置内的压强减小，在外界大气压的作用下，U型管内的红墨水液面左侧升高，右侧下降；故答案为：B；因为铁钉与瓶中的氧气、水反应，使瓶内的压强减小；（2）要说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，还需要再设计一个对比实验，实验方案如下：仍采用小林的装置作对比实验，保持其他条件不变，将30mL食盐水换成30mL蒸馏水，重复小林的实验操作，观察现象；故答案为：仍采用小林的装置作对比实验，保持其他条件不变，将30mL食盐水换成30mL蒸馏水，重复小林的实验操作，观察现象；

（3）海边潮湿的空气和咸菜中都含有一定量的氯化钠，氯化钠能加快铁制品的锈蚀速率，所以海边的铁制品，锈蚀程度比其他地方更严重；切过咸菜的菜刀，不及时清洗，很容易就锈蚀了；故答案为：海边潮湿的空气和咸菜中都含有一定量的氯化钠，氯化钠能加快铁制品的锈蚀速率。

3、（2020•呼和浩特）某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀，于是他们一起探究金属M锈蚀的原因。经检测，锈蚀物中除含有M元素外，还含有C、H、O三种元素。

（1）甲同学依据锈蚀物中的组成元素，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。为了确认空气中的氧气是否参加反应，设计如图系列实验，你认为其中必须要做的对照实验是（填字号）。

若观察到（填现象），证明氧气参加了反应。

（2）若金属M是铜，铜器具长期露置在空气中会生成绿色铜锈，它的主要成分是碱式碳酸铜（Cu

2（OH）2CO3）。小组同学欲探究Cu2（OH）2CO3的性质。

查阅资料：①Cu

2（OH）2CO3的化学性质与Cu（OH）2和CuCO3混合物的性质相同

②Cu（OH）

2受热分解生成CuO和H2O，CuCO3的化学性质和CaCO3相似

③白色CuSO

4粉末遇水变蓝色

结合以上信息分析Cu

2（OH）2CO3加热分解产物为。

【实验探究】

为进一步验证Cu

2（OH）2CO3受热分解产物，从如图中选择部分装置进行实验。装置的连接顺序为；实验中可观察到的现象是。

【实验结论】碱式碳酸铜受热易分解。

解：（1）根据题目信息，锈蚀物除了含有M元素，还含有C、H、O三中元素，这三种元素则来自于空气，而空气中含有碳元素为二氧化碳，含有氢元素为水，这两种物质包含了C、H、O三中元素，所以这两种一定参与了反应；空气也有氧气的存在，含有氧元素，因此为了确定氧气是否参与的反应，设计实验验证氧气的影响，将氧气作为唯一变量，而A和C只是将氧气作为了变量，所以选择其为对照实验；若观察到A中M生锈，C中M不生锈，说明氧气存在可以使M生锈，得出实验结论，氧气参加了反应；

故答案为：CO

2和H2O；AC；A中M生锈，C中M不生锈。

（2）根据题目信息，碱式碳酸铜可以看做是氢氧化铜和碳酸铜的混合物，而碳酸铜与碳酸钙性质相似，氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，碳酸铜则加热会生成氧化铜和二氧化碳，所以碱式碳酸铜受热分解则会生成氧化铜、水和二氧化碳；

故答案为：CuO、CO

2和H2O。

【实验探究】反应物为固体且需要加热，所以选择A为发生装置，氧化铜为黑色固体，因此在A中通过固体颜色变化确定，二氧化碳可以用澄清石灰水验证，水可以利用无水硫酸铜验证，而验证水的存在是先放在澄清石灰水之前，避免气体先通过澄清石灰水带出水蒸气，影响实验结果判断，所以顺序为ADB；A 中固体变为黑色，证明氧化铜的存在，D中无色变为蓝色，证明水的存在，澄清石灰水变浑浊，证明了二氧化碳的存在；

故答案为：ADB；A中固体由绿色变为黑色，D中白色柜体变为蓝色，B中澄清石灰水变浑浊。

4、“十一”假期，小英同学到上海博物馆去参观，发现博物馆内许多铜制品表面有一层绿色物质。绿色物质是什么？它是怎样形成的？化学活动课上，同学们设计实验对这种绿色物质进行了如下探究活动。【查阅资料】①铜在空气中易生成铜锈，它为绿色，其主要成分是Cu2（OH）2CO3；

②白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色。

探究活动一：验证铜锈的组成。