9.3 钢铁的锈蚀与防护-2021-2022学年鲁教版九年级化学下册同步讲解及练习（含解析）

钢铁的锈蚀与防护
知识集结
知识元
金属的腐蚀、防护和利用
知识讲解
??一、铁的锈蚀
??1、铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O）
（铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）
2、防止铁制品生锈的措施?
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?①保持铁制品表面的清洁、干燥?②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等?③改变铁的单一结构，制成不锈钢??????????????????????????
3、铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
4、铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
5、除锈
铁锈能与稀酸反应生成可溶性的物质（酸不宜过量）
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
现象：铁锈逐渐消失，溶液由无色变为黄色。
二、金属资源的保护和利用
1、保护金属资源的途径①防止金属腐蚀??②回收利用废旧金属??③合理开采矿物???④寻找金属的代用???
2、意义：节约金属资源，减少环境污染
例题精讲
金属的腐蚀、防护和利用
例1.未生锈的铁钉在下列情况中，生锈最快的是（　　）
A．?
?
?
?B．?
?
??C．?
?
?D．
A．A
B．B
C．C
D．D?
【答案】A
【解析】
题干解析:C中的铁钉不能与氧气接触，不容易生锈；B、D中的铁钉与氧气和水接触，容易生锈；A中的铁钉与氧气和水充分接触，并且是在酸性溶液中，生锈最快．故选A．
例2.如图所示实验，装置中出现的现象是（　　）
A．试管中的液面不变化
B．试管中的液面上升
C．铁丝不变化
D．铁丝逐渐消失
【答案】B
【解析】
题干解析:铁丝与氧气和水同时接触，易生锈，由于氧气被消耗，试管内的压强变小，故试管内液面会上升，观察选项，故选B．
例3.某同学根据铜绿的成分Cu2（OH）2CO3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳．为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的（　　）
A．甲和乙
B．甲和丁
C．乙和丁
D．丙和丁
【答案】B
【解析】
题干解析:甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀；乙中的铜片与二氧化碳和水接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与氧气有关；丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与水有挂；丁中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀，说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关．由以上分析可知，通过实验甲与丁的对比得出：铜的锈蚀必须有二氧化碳参与．故选B．
当堂练习
解答题
练习1.
（2019春?南充月考）铁及其化合物在生产生活中有重要的应用，请回答下列问题：
（1）在盛有氧气的集气瓶中点燃细铁丝，发生剧烈燃烧的化学方程式为______________；
（2）已知铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁。将锈铁钉（主要成分为氧化铁）放入盐酸中，充分反应后有铁剩余且有气体生成，写出发生置换反应的化学方程式___________________；
（3）矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的，要对现有的金属资源进行保护性开采。下列不符合铁资源保护有效途径的是___（填字母）。
A．回收利用废旧钢铁材料
B．研制新型高性能塑料替代铁制造某些机器配件
C．为加快城市建设，要加快铁矿的开采进度
D．在铁制品表面涂油或刷漆，防止铁制品腐蚀
【答案】
（1）3Fe+2O2Fe3O4；_（2）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；（3）C
【解析】
题干解析:（1）在盛有氧气的集气瓶中点燃细铁丝，发生剧烈燃烧的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，故填：3Fe+2O2Fe3O4；_（2）氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，发生的是置换反应，故填：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；（3）A．回收利用废旧钢铁材料是符合铁资源保护有效途径，正确；B．研制新型高性能塑料替代铁制造某些机器配件是符合铁资源保护有效途径，正确；C．为加快城市建设，要加快铁矿的开采进度，不符合铁资源保护有效途径，错误；D．在铁制品表面涂油或刷漆，防止铁制品腐蚀是符合铁资源保护有效途径，正确；故填：C。
练习2.
（2019?佳木斯模拟）中考结束，你即将离开学习三年的母校了，离别之际，给母校留下美好的印象，做到爱护学校的一草一木，不乱扔垃圾……假设你在清理教室时，清理出如下物品：
A．废作业本B．矿泉水C．霉变的饼干D．生锈的铁钉
（1）上述物品，应放入“可回收垃圾箱”的是_____（填字母）；
（2）请你想想如何保护金属资源。__________________________________（答两点）
【答案】
（1）ABD．（2）防止金属生锈；回收废旧金属（或合理开采矿物；寻找金属的代用品等）
【解析】
题干解析:（1）废作业本能够回收处理后还可以作为制纸的原料；矿泉水瓶能够回收处理后还可以作为制塑料的原料；生锈的铁钉可以除锈后再利用，通过处理还可以制取金属和合金节约了大量的原料；霉变的饼干不能再食用，里面含有致癌物；故答案为：ABD．（2）保护金属资源的有效途径有：防止金属的锈蚀，由于金属锈蚀而浪费的金属约占三分之一，要想方设法防止金属生锈；回收利用废旧金属可节约原料、节省能源，是一种保护金属资源的有效途径；有计划、合理地开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益；寻找金属的代用品，减少了金属的使用等。故答案为：防止金属生锈；回收废旧金属（或合理开采矿物；寻找金属的代用品等）。
练习3.
（2019?湘西州）“稀土”是我国重要的金属资源，请同学们利用所学知识提出三条保护金属资源的措施。
【答案】
详见解析
【解析】
题干解析:保护金属资源的有效途径有：防止金属的锈蚀，由于金属锈蚀而浪费的金属约占，要想方设法防止金属生锈；回收利用废旧金属可节约原料、节省能源，是一种保护金属资源的有效途径；有计划、合理地开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益；寻找金属的代用品，减少了金属的使用等。
练习4.
（2019?元宝区校级二模）用所学过的化学知识加以解释：
（1）铁生锈需及时除锈，而铝氧化不需除去氧化膜。
（2）某学生在做镁带燃烧实验时，先用火柴去点燃镁，镁带并没有燃烧，后来改用酒精灯去点燃镁带，镁带燃烧了。
【答案】
（1）铁锈疏松多孔，易吸收氧气和水，会加速铁的锈蚀；而铝表面的氧化膜结构致密，可以阻止铝与氧气接触；（2）火柴温度达不到镁带燃烧时的着火点，所以镁带不能燃烧；酒精燃烧的温度能够达到镁带的着火点，并且周围有氧气，所以镁带能够燃烧
【解析】
题干解析:（1）铁生锈需及时除锈，而铝氧化不需除去氧化膜，是因为铁锈疏松多孔，易吸收氧气和水，会加速铁的锈蚀；而铝表面的氧化膜结构致密，可以阻止铝与氧气接触，故答案为：铁锈疏松多孔，易吸收氧气和水，会加速铁的锈蚀；而铝表面的氧化膜结构致密，可以阻止铝与氧气接触；（2）用火柴去点燃镁，镁带并没有燃烧，后来改用酒精灯去点燃镁带，镁带燃烧了，是因为火柴温度达不到镁带燃烧时的着火点，所以镁带不能燃烧；酒精燃烧的温度能够达到镁带的着火点，并且周围有氧气，所以镁带能够燃烧，故答案为：火柴温度达不到镁带燃烧时的着火点，所以镁带不能燃烧；酒精燃烧的温度能够达到镁带的着火点，并且周围有氧气，所以镁带能够燃烧。