初中化学金属锈蚀的条件及其防护实验题

天然气（主要成分为CH₄）作为清洁能源，正逐步走进城乡居民生活。

（1）“西气东输”工程利于国家能源和产业结构调整，极大改善了沿线居民生活质量。

①为防止传输天然气的钢管被腐蚀，可采取的措施有 　    　（写出一种）。

②CH₄完全燃烧的化学方程式是 　         　，该过程 　 　（填“释放”或“吸收”）能量。

③天然气的使用可有效减少酸雨形成。下列现象与酸雨有关的是 　 　。

A.石刻文物被腐蚀

B.全球海平面上升

（2）工业上以CH₄为原料生产H₂，制取原理如图所示：

已知变换塔、洗涤塔发生的主要反应依次是：CO+H₂OCO₂+H₂，CO₂+H₂O═H₂CO₃。

①“转化炉”中有H₂产生，参加反应的CH₄与H₂O的质量比＝　 　。

②“洗涤塔”中气体从塔底通入，水从塔顶喷淋。这样操作的优点是 　     　。

③若有32g CH₄参与反应（假设各步反应都完全转化），理论上可制得 　 　g H₂。

（3）我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰是CH₄被H₂O分子形成的笼包裹，在海底低温和高压作用下形成的结晶物质。

①可燃冰样品常存放于液氮储存罐中，其原因是 　                    　。

②可燃冰有多种结构，某H型可燃冰的化学式为CH₄•9H₂O，分析其结构发现：平均34个H₂O分子构成6个笼，每个笼只容纳一个CH₄或H₂O分子。这6个笼内容纳的CH₄与H₂O分子个数比是 　   　（填最小整数比）。

化学是一门以实验为基础的科学，对比法是一种常见的实验方法，回答下列问题：

（1）实验一说明可燃物燃烧需要温度达到着火点的现象是 　             　；

（2）实验二喷水后的石蕊纸花放入二氧化碳中，纸花由紫色变为 　 　色；

（3）实验三说明铁生锈是铁与氧气、　 　共同作用的结果。

铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。

（一）铁的应用和防护

（1）某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 　　。

（2）铁锈主要成分是Fe ₂O ₃•nH ₂O，铁生锈主要与空气中的 　　有关。

（3）如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 　　。

（4）铁生锈的次要过程：Fe FeCO ₃•nH ₂O FeCO ₃

写出Fe转化为总反应的化学方程式 　　。

（5）为防止铁生锈，可对铁制品进行"发蓝"处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：8）保护膜，该氧化物的化学式为 　　。

（二）废铁的再利用

黄钠铁矾[NaFe _x（SO ₄） _y（OH） _z]是一种高效净水剂。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe ₂O ₃和FeCO ₃）制备黄钠铁矾的主要流程如图：

（1）将废铁屑研磨成粉末的目的是 　　。

（2）"酸溶"时H ₂SO ₄与Fe、FeCO ₃反应，还发生反应的化学方程式有 　　和Fe+Fe ₂（SO ₄） ₃＝3FeSO ₄。

（3）"转化1"发生反应的化学方程式为 　　。反应时温度不宜过高的原因是 　　。

（三）黄钠铁矾组成确定

称取9.70g黄钠铁矾，用如图装置进行热分解实验。

【资料】

①NaFe _x（SO ₄） _y（OH） _z在T ₁℃分解会生成H ₂O（气态），提高温度至T ₂℃继续分解产生SO ₃气体，并得到Fe ₂O ₃和Na ₂SO ₄。

②浓硫酸可用于吸收SO ₃。

（1）装配好实验装置后，先要 　　。

（2）分别控制温度在T ₁℃、T ₂℃对A中固体加热。

①控制温度在T ₁℃加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。

②用D装置替换B装置，控制温度在T ₂℃，加热至反应完全。

③T ₁℃、T ₂℃时，加热后均通入一段时间N ₂，目的是 　　。

（3）反应完全后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。

结论：NaFe _x（SO ₄） _y（OH） _z中，x：y：z＝ 　　。

反思：若该实验过程中缺少C装置，则x：z的值 　　（选填"偏大""偏小"或"不变"）。

如图是一些探究实验，请回答相关问题。

（1）A实验水中加入少量氢氧化钠溶液的作用是 　　。

（2）B实验中导致测量结果小于 的原因可能是 　　（答一点即可）。

（3）C实验可验证二氧化碳的主要物理性质是 　　。

（4）D实验验证铁生锈的条件之一是 　　。

人类生活生产离不开金属，请回答下列问题：

（1）下列现象和事实，不可以用金属活动性做合理解释的是　　（填序号）。

①金属镁在空气中比铝更容易燃烧，说明镁比铝的活动性强

②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强

③用硫酸铜、石灰水配置农药波尔多液时，不能用铁制容器

④金属的种类很多，但在自然界中，仅有少数金属如金、银等有单质形式存在

（2）某小组用如图所示装置对铁生锈的条件进行探究，四分钟后发现A中铁钉表面灰暗，B中铁钉依然光亮，对比A、B现象说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是　　。

（3）实验室常用10%的稀盐酸除铁锈，再用浓盐酸配置10%稀盐酸的过程中，除了用到烧杯、量筒和胶头滴管外，还需要用到的仪器是　　。

（4）请你设计实验验证铜和银的金属活动性顺序，用化学方程式表示为　　。

根据下列实验示意图回答问题：

（1）图A所示实验测定空气中氧气含量，可能导致的后果是　　。

（2）图B所示实验探究铁锈蚀的条件，得到的实验结论是　　。

（3）图C所示实验探究燃烧条件，观察到的现象是　　。

（4）图D所示实验的目的是　　。

（5）图E所示实验稀释浓硫酸，该实验的操作错误是　　。

如图是初中化学教科书中的一些实验装置示意图。回答下列问题：

（1）A实验中，一段时间后可根据观察到　　的现象，得出铁生锈需要与氧气接触的结论；

（2）B实验中，观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧，滤纸碎片后燃烧，可以说明燃烧条件之一是　　；

（3）C实验可得到的结论是　　；

（4）D实验中，向水中加少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是　　。

根据如图回答问题。

（1）A中仪器①的名称是　　，发生反应的化学方程式是　　。

（2）B中木条变黑，说明浓硫酸具有　　性。

（3）C中会出现明显现象的是试管　　（填序号），试管Ⅱ中的蒸馏水需要煮沸、迅速冷却后再使用，目的是　　。

如图是一些探究实验，请回答相关问题。

（1）A实验水中加入少量氢氧化钠溶液的作用是 　　。

（2）B实验中导致测量结果小于 的原因可能是 　　（答一点即可）。

（3）C实验可验证二氧化碳的主要物理性质是 　　。

（4）D实验验证铁生锈的条件之一是 　　。