铁是容易生锈的金属,世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%.(1)同学们用图1所示装置探究铁生锈的条件,将干燥的氧气通入A、B瓶内,大约经

发布时间:2020-08-05 10:11:14

铁是容易生锈的金属,世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%.

(1)同学们用图1所示装置探究铁生锈的条件,将干燥的氧气通入A、B瓶内,大约经4~5min,A处的铁丝依然光亮,而B处的铁丝表面变暗,C中铁丝依然光亮.A、B进行对比,现象不同,说明铁生锈与______有关.B、C处的现象对比说明,决定铁生锈快慢的一个重要因素是______.
(2)下列方法不能除去铁制品表面铁锈的是______
A.用氢氧化钠溶液浸泡      B.用稀盐酸浸泡      C.用砂纸打磨       D.用厕所清洁剂(pH=1)洗
(3)请你列举一种防止铁生锈的措施______.
(4)实验室内将铁锈再生为铁,可利用图2所示装置,请回答:
①实验前应该先通入CO,后加热,其目的是______.
②在装置b处再放置一盏燃着的酒精灯,其目的是______.
③铁锈的主要成分氧化铁再生为铁的化学方程式为______.
(5)学校实验室从校办厂拉回一桶含有FeSO4、CuSO4的废液,同学们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,设计了如下实验方案.结合实验方案回答下列问题:

步骤①中,金属X是______,步骤②中,加入过量稀硫酸的目的是______,证明步骤②中硫酸已过量的以下方法合理的是______
A.加入硫酸后,立即测出溶液的pH小于7   
B.充分反应后,取少量溶液加铁时有气泡产生
C.充分反应后,取少量溶液滴加氯化钡溶液时有沉淀产生.

网友回答

解:(1)将干燥的氧气通入A、B瓶内,大约经4~5min,A处的铁丝依然光亮,而B处的铁丝表面变暗,是因为A处的铁丝没有与水接触,而B处的铁丝既和氧气接触又和水接触,所以B处生锈,通过A、B对比说明铁生锈与氧气和水有关;B、C处的铁丝都与水和氧气接触,不同的是B处的氧气浓度比C处的氧气浓度大,导致B处的铁生锈快,说明铁生锈快慢与氧气的浓度有关;
(2)铁锈的成分是氧化铁能够和酸性物质反应,其中B和C溶液都显酸性,因此可以除锈;A是氢氧化钠显碱性,和氧化铁不反应,因此不能除锈;C用砂纸打磨属于物理除锈法,故可以,故不正确的是A;
(3)铁与水和氧气同时接触时容易生锈,当铁与水、氧气隔绝时不容易生锈,所以保持表面干燥、涂油漆可以使铁制品与水和氧气隔绝或加工成耐腐蚀的合金等;
(4)①因为一氧化碳具有可燃性,若含有空气点燃时容易发生爆炸,因此实验前应该先通入CO,后加热,其目的是:排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
②因为一氧化碳是有毒的气体,因此要把多余的一氧化碳进行尾气处理,因此在装置b处再放置一盏燃着的酒精灯,其目的是:点燃没有反应的CO,防止污染空气;
③氧化铁再生为铁可以通过还原剂如一氧化碳进行还原,反应的方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(5)由题意可知,由于需要将铜离子转化为铜单质,而溶液还必须为硫酸亚铁,即不能引入新的杂质,所以可以加入铁将铜离子转化为铜单质.该反应的化学方程式为:Fe+CuSO4 ═FeSO4 +Cu;步骤②中,加入过量稀硫酸的目的是除去铜中的铁,;
A.若硫酸过量,pH小于7,但加入硫酸后,没等充分反应而是立即测出溶液的pH小于7,不能说明硫酸过量,因此错误;   
B.充分反应后,则取少量溶液加铁时有气泡产生,说明硫酸过量是正确的;
C.充分反应后,取少量溶液滴加氯化钡溶液时有沉淀产生,说明含有硫酸根离子,但硫酸根离子可能来自于硫酸亚铁中的硫酸根离子;
故选择:B;
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