全世界每年因銹蝕造成浪費的金屬高達產量的20%以上，但鐵銹蝕原理卻在日常生活中被廣泛應用，例如暖寶寶、食品脫氧劑等。小組同學對暖寶寶發熱產生興趣，展開探究。
【資料卡片】某品牌暖寶寶的使用說明如圖。
（1）暖寶寶使用時能量的轉化形式為 化學能轉化為熱能化學能轉化為熱能。
（2）暖寶寶“不使用時請勿拆開密封包裝”的原因是 防止鐵粉與空氣接觸反應而失效防止鐵粉與空氣接觸反應而失效。
【猜想與假設】暖寶寶成分中氯化鈉、活性炭可能加快鐵銹蝕速率，使反應在短時間內放出大量的熱。
【實驗方案】小組同學通過反應過程中溫度的變化，探究氯化鈉、活性炭及兩者共同存在對鐵銹蝕速率的影響，設計完成如下4組實驗。（實驗在密閉容器中進行）
| 實驗編號 | 鐵粉/g | 水/mL | 活性炭/g | 氯化鈉/g | 測得10min內溫度上升值/℃ |
| 1 | 2 | 5 | 0 | 0 | 0.1 |
| 2 | 2 | 5 | m | 0.1 | 3.1 |
| 3 | 2 | 5 | 0.2 | 0 | 22.0 |
| 4 | 2 | 5 | 0.2 | 0.1 | 56.3 |
（3）對比實驗1和2，可探究氯化鈉對鐵銹蝕速率的影響，表中m=
0
0
。（4）為探究活性炭對鐵銹蝕速率的影響，應選擇的實驗組合是
1、3
1、3
（填實驗編號）。（5）綜合以上4組實驗得出結論：
氯化鈉、活性炭及兩者共同存在均可加速鐵銹蝕速率
氯化鈉、活性炭及兩者共同存在均可加速鐵銹蝕速率
。【拓展與應用】小組同學運用該原理設計如下對比實驗測定空氣中氧氣的含量。
反應結束后，測得的數據如下表：
| 裝置 | 集氣瓶內空氣體積/mL | 實驗前燒杯內水的體積/mL | 實驗后燒杯內水的體積/mL | 空氣中氧氣的體積百分含量 |
| A | 200.0 | 100.0 | 59.6 | n |
| B | 200.0 | 100.0 | 66.0 | 17.0% |
20.2
20.2
%（計算結果精確到0.1%）。（7）結合反應原理和結果思考裝置A的優點：
更環保、更準確
更環保、更準確
（寫兩點）。【表述與交流】人類智慧無窮，趨利避害，化學讓我們的生活變得更美好。
【答案】化學能轉化為熱能；防止鐵粉與空氣接觸反應而失效；0；1、3；氯化鈉、活性炭及兩者共同存在均可加速鐵銹蝕速率；20.2；更環保、更準確
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/6/27 10:35:59組卷：371引用：1難度：0.7
相似題
-
1．在進行“二氧化碳制取和性質實驗”時，小明發現放置小蠟燭的銅架上出現了綠色物質，且綠色物質只出現在下部（伸到燒杯下面的部分），上部和在燒杯外的部分沒有出現，小明思考，銅也會生銹嗎？為什么只出現在下部呢？銅生銹的條件是什么？
【查閱資料】銅在一定條件下會銹蝕生成一種綠色的物質（銅綠），其主要成分是堿式碳酸銅，化學式時候Cu2（OH）2CO3，受熱易分解．
【猜想與假設】依據銅綠的化學式，小明猜想銅生銹的條件可能是，銅與氧氣、共同作用，做出此猜想的依據是．
【設計實驗】將四塊銅片分別按如圖放置半個月，觀察現象如下，A中銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重，B、C、D中銅片不生銹，D裝置中氫氧化鈉溶液的作用是，寫出該反應的化學方程式．
【得出結論】根據A和D中的實驗現象可知銅生銹需要．
【反思與應用】利用所得結論填空，依據本實驗結合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實驗操作推測銅架下部容易生銹的原因是．
【實驗拓展】有資料顯示，氧化銅也能加快過氧化氫溶液的分解速率．
（1）給你一支已經產生銅綠的銅架，5%過氧化氫溶液，請你設計實驗證明（儀器自選）．
（2）請你試著寫出銅生成銅綠的化學方程式．發布：2024/11/10 8:0:1組卷：53引用：1難度：0.3 -
2．化學小組對鋼鐵的銹蝕進行實驗研究。
Ⅰ．探究鋼鐵銹蝕的基本條件
（1）一段時間后，C、D、E中鐵釘生銹，A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現象可知，鐵的銹蝕是鐵跟等物質作用的過程。
（2）使用自來水重新進行如圖實驗，一段時間后發現試管B中鐵釘生銹了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進行實驗，每組實驗加入鐵炭總質量為24g,食鹽水體積為7.5mL，恰好能將固體潤濕。測得的數據見下表：（提供資料：示數差3cm是指U型管左側液面上升3cm。）
（3）分析食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響應對比實驗序號 鐵炭質量比 食鹽水濃度/% 示數差3cm所用時間/s 10分鐘時溫度升高值/℃ 實驗① 2：1 26 90 7.8 實驗② 4：1 26 170 4.2 實驗③ 6：1 26 190 3.3 實驗④ 2：1 13 140 6 實驗⑤ 2：1 6.5 140 6 （填實驗序號）。有同學提出應該再加一組實驗，研究鐵炭質量比為2：1、食鹽水濃度為3.3%時的實驗數據，你覺得是否有必要，并說明理由。
（4）查閱資料得知，食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜，并促使鐵發生一系列反應得到氫氧化鐵，它在空氣中風化失水后變成氧化鐵。鋼筋銹蝕過程中生成氧化鐵的反應方程式是。
Ⅲ．探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
步驟1：按如圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。
步驟2：向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末，向分液漏斗內加入10mL不同濃度的稀鹽酸。
步驟3：將稀鹽酸全部注入三頸燒瓶內，關閉分液漏斗活塞，一段時間后，至恢復到室溫時，采集的數據見下表：
（5）步驟1中檢查裝置氣密性的方法為：先在分液漏斗中加水，再打開活塞，觀察到序號 鹽酸pH P反應前 P反應后 DO反應前 DO反應后 開始降低所需時間/s 實驗① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實驗② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實驗③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實驗④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實驗⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 （填現象），表明裝置的氣密性良好。
（6）實驗①和實驗②反應后壓強變大。進行實驗③時，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應后體系內壓強卻變小了，變小的原因是。
（7）分析表中數據，在該實驗條件下，下列說法正確的有（填字母）。
a.當pH=2時，鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快
b.稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關
c.鐵粉和鹽酸，氧氣在剛接觸時不是同時發生反應發布：2024/12/24 10:30:2組卷：224引用：4難度：0.5 -
3．化學小組對鋼鐵的銹蝕進行實驗研究。
Ⅰ．探究鋼鐵銹蝕的基本條件
（1）一段時間后，C、D、E中鐵釘生銹，A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現象可知，鐵的銹蝕是鐵跟（填化學式）等物質作用的過程。D中鐵釘比C中鐵釘銹蝕程度嚴重，說明。
（2）使用自來水重新進行如圖實驗，一段時間后發現試管B中鐵釘生銹了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食鹽水對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進行實驗，錐形瓶中放生鐵粉末，滴管中預先加入2mL不同濃度的食鹽水，并用氧氣傳感器測定錐形瓶內的氧氣濃度，數據如下表所示：
（3）該實驗探究的是實驗組 生鐵粉末質量 食鹽水濃度 3min時瓶內氧氣濃度 實驗① 3.5g 4% 18.96% 實驗② 3.5g 8% 18.56% 實驗③ 3.5g 16% 18.28% 實驗④ 3.5g 24% 17.99% 對鋼鐵腐蝕速率的影響，其實驗結論是。
（4）查閱資料得知，食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜（其原理如圖所示），并促使鐵發生一系列反應得到Fe（OH）3，Fe（OH）3在空氣中風化失水后變成氧化鐵。
①氯離子破壞鋼筋表面的鈍化膜的過程中，從陽極向陰極轉移的微粒是。
②鋼筋銹蝕過程中得到氧化鐵的反應方程式為。
Ⅲ．探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
步驟1：按如圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。
步驟2：向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末，向分液漏斗內加入10mL不同濃度的稀鹽酸。
步驟3：將鹽酸全部注入三頸燒瓶內，關閉分液漏斗活塞，同時采集數據見下表：
（5）步驟1中檢查裝置氣密性的方法為序號 鹽酸pH 壓強p/kPa 溶解氧/mg?L-1 p反應前 p反應后 DO反應前 DO反應后 開始降低所需時間/s 實驗① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實驗② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實驗③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實驗④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實驗⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 。
（6）實驗1和實驗2反應后壓強變大的主要原因是（用化學方程式表示）。
（7）進行實驗3時，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應后體系內壓強卻變小了。其原因是。
（8）分析表中數據，在該實驗條件下，下列說法正確的有。
A．當pH=2時，鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快
B．稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關
C．鐵粉和鹽酸，氧氣的反應可以同時發生發布：2024/12/25 12:0:1組卷：261引用：3難度：0.7
相關試卷