（10）钢铁的锈蚀与防护——2021-2022学年化学鲁教版九年级下册同步课时作业（word版 含解析）

（10）钢铁的锈蚀与防护
——2021-2022学年化学鲁教版九年级下册同步课时作业
1.空气中含①②③稀有气体④水蒸气等成分，其中与钢铁生锈有关的是( )
A.①③
B.②④
C.③④
D.①④
2.保护资源、合理利用资源是每个公民不可推卸的责任，下列做法不利于保护金属资源的是( )
A. 用油漆、搪瓷等涂覆在金属表面形成保护层
B. 用塑料等代替金属制造管道
C. 铝制品经常用砂纸擦拭，保持光亮
D.有计划、合理开采矿物资源
3.如图9-3-3所示是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是( )
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，塑料瓶会膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关
A.①②
B.②④
C.②③
D.③④
4.向a、b两支试管中加入大小相同的铁钉，再向左边的试管a中倒入水，分别塞上橡皮塞，U形玻璃管内为红墨水，再滴入几滴植物油（开始时两边液面等高），如图9-3-5所示。放置一段时间后，下列叙述中不正确的是( )
A.两支试管中铁钉均锈蚀
B.铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触
C.U形玻璃管两边的液面变为左高右低
D.隔绝水或隔绝氧气都可以防止铁钉生锈
5.美团新的一批电动自行车已于2021年5月20日投放使用，是在普通自行车的基础上加蓄电池作为辅助能源。下列相关叙述中错误的是( )
A.车的框架材料通常是纯铁 B.铁质车体喷漆的主要目的是为了防锈美观
C.电动车在行驶的过程中不会产生烟尘等污染物 D.骑行者在骑行时应注意安全，遵守交通规则
6.2020年12月1日，马首铜像回归祖国，铜像历经百年风雨而不锈蚀。下列有关金属锈蚀与防护的说法不正确的是( )
A.铁锈蚀的实质是铁与氧气、水共同作用
B.金属制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中更易锈蚀
C.在金属表面涂油可防止金属锈蚀
D.可用稀盐酸定期清洗金属制品
7.下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验（铁钉在不同环境中），实验一段时间后，得出的结论错误的是( )
A.甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为乙＞甲＞戊
B.丙中的铁钉不生锈
C.铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触
D.丁中铁钉生锈最严重
8.实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下、下列分析不正确的是( )
实验装置 序号 其他试剂 100s时的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
A.②③中含量减少表明铁已锈蚀 B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀 D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
9.长期露置于空气中的金属铜表面会被锈蚀。经检测锈蚀生成物中除含有Cu外，还有C、H、O三种元素。根据质量守恒定律，下列选项是推测与Cu锈蚀有关的物质及相关实验探究。下列有关描述错误的是( )
A.锈蚀物中的H来自空气中的
B.锈蚀物中的C来自空气中的
C.根据检测结果，探究造成铜生锈的物质只需完成实验①、⑥
D.如图探究实验还缺少金属铜只与、两种物质接触的实验
10.下列金属制品最易锈蚀的是(　　)
A.铁制农具擦洗干净后长期存放在室外 B.长期放置后表面变暗的铝制品
C.经常在表面涂油的大型钢制机械 D.涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳
11.下列措施不能有效防止金属生锈的是( )
A.在金属表面涂油或刷漆 B.制成耐腐蚀的合金
C.在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬 D.用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜
12.下列防锈措施不合理的是( )
A.钢管存放在干燥的地方 B.用盐水清洗菜刀
C.及时清除铁制品表面的锈渍 D.在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属
13.近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。请回答下列问题。
（1）制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中，其主要材料属于金属材料的是____________（选填字母序号）。
A.玻璃车窗
B.镁铝合金车体
C.塑料小桌板
D.涤纶座套
（2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和____________性。
（3）高铁刹车片由合金锻钢制作，时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，合金锻钢应该具备耐磨和____________等特性。
（4）建造高铁需要消耗大量的铝、铁等金属。工业炼铁的原理是氧化铁（）和一氧化碳在高温条件下反应，其化学方程式为____________。
（5）车身表面烤漆不仅美观，还能起到防锈的作用。其防锈的原理是____________。
（6）目前世界上已有50%以上的铁得到了回收利用。回收利用废旧金属的社会意义是____________（写出一条即可）。
14.化学实验是进行科学探究的重要手段。请填写下列空格：
（1）如图9-3-2所示，通过实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁片）：
①对比观察A、B、C三支试管中发生的现象，经过科学严谨的推理，得出铁在空气中锈蚀是铁跟空气中的____________和____________共同作用的结果。
②试管D和E中实验的目的是进一步探究铁在____________存在的环境中是否更容易锈蚀。
③为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法。这些方法都能防止钢铁锈蚀的共同原理是____________。
15.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，其中铁元素的化合价是____________。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图9-3-6中甲装置进行实验，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9-3-6中乙安装装置，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__________。
（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：______________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果，故选B。
2.答案：C
3.答案：B
解析：在水面处的铁丝与水和氧气充分接触，锈蚀严重；由于铁生锈需要消耗氧气，导致瓶内的气压减小，故一段时间后塑料瓶会变瘪，B正确。
4.答案：A
解析：本题考查科学探究与创新意识素养。试管b中铁钉只与氧气接触，不发生锈蚀，故A错误；铁锈蚀的条件是铁与氧气和水同时接触，故B正确；因为试管a中的铁钉生锈，消耗了氧气，导致压强减小，所以U形玻璃管两边的液面变为左高右低，故C正确；铁锈蚀的条件是铁与氧气和水同时接触，隔绝水或隔绝氧气都可以防止铁钉生锈，故D正确。
5.答案：A
解析：A、车的框架材料通常是生铁或钢，因为合金的硬度一般比纯金属大，错误。
B、铁生锈需要铁与空气和水接触，喷漆可以阻止铁和氧气、水接触，达到防锈的目的。所以铁质车体喷漆的主要目的是为了防锈美观，正确。
C、电动车在行驶的过程中不会产生有害气体和烟尘，正确。
D、骑行者在骑行时应注意安全，遵守交通规则，正确。
故选A。
6.答案：D
解析：A、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，不符合题意；
B、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故金属制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中更易锈蚀，不符合题意；
C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止金属生锈，可以隔绝氧气和水，如涂油，不符合题意；
D、盐酸能与金属氧化物反应，用稀盐酸定期清洗金属制品，会加速金属制品生锈，不符合题意。
故选D。
7.答案：D
解析：A、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，甲中铁钉与空气和水接触，乙中铁钉与氧气和水接触（直接通氧气比空气中氧气浓度高，能加快铁的锈蚀）、戊中铁钉只与空气接触，故甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为乙＞甲＞戊，不符合题意；
B、丙中铁钉浸泡在植物油中，隔绝氧气和水，不生锈，不符合题意；
C、甲中铁与空气和水接触，生锈，丁中铁钉只与水接触，不生锈，说明铁生锈需要空气，甲中铁与空气和水接触，生锈，戊中铁钉只与空气接触，不生锈，说明铁生锈需要水，故可得出铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触，不符合题意；
D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，乙中铁钉与氧气和水接触，生锈最严重，而丁中铁钉浸泡在水中，隔绝氧气，不易生锈，符合题意。
故选D。
8.答案：D
解析： ②③中氧气含量减少，说明有氧气参加了反应，铁已锈蚀，A正确；①②对比氧气含量由21%减少至15%，①中放有干燥剂，铁只与氧气接触，没有锈蚀，②中放有10滴水，铁与水、氧气同时接触，发生锈蚀，对比可知水对铁锈蚀有影响，B正确；对比
②③中氧气含量，可知③中铁锈蚀速度快，证明食盐能加快铁锈蚀，C正确；题中炭粉不是变量，无法得出炭粉对铁锈蚀的影响，D不正确。
9.答案：D
解析：A.、根据质量守恒定律，锈蚀物中的H来自空气中的，故A选项正确，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，锈蚀物中的C来自空气中的，故A选项正确，不符合题意；
C、锈蚀物中的碳元素只能来自于空气中的二氧化碳，氢元素只能来自于空气中的水，故只要证明铜的锈蚀还与氧气有关即可，①、⑥实验就可以说明铜的锈蚀需要氧气，故C选项正确，不符合题意；
D、该实验中没有必要探究铜只与、两种物质接触，故D选项错误，符合题意。故选D。
10.答案：A
解析：A、擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具，能与氧气、水分接触，防锈效果最差。
B、长期放置后表面变暗的铝制品是因为其表面生成一层氧化物，作为氧化膜，能防止生锈。
C、经常在表面涂油的大型钢制机械，表面涂油，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
D、涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳，表面涂上防锈漆，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
故选A
11.答案：D
解析：金属锈蚀多与氧气和水有关，在金属表面刷漆或是涂油能防止金属与氧气和水接触，可以防锈，A正确。制成耐腐蚀的合金，改变了金属的内部结构，有利于防锈，B正确。在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬能使金属与氧气和水隔绝，能防止生锈，C正确。用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜，破坏了保护层，使内部的铝易被腐蚀，不能防锈，D错误。
12.答案：B
解析：钢管应在干燥的地方存放，能防止其与水接触而生锈，A合理；用盐水清洗菜刀，盐水会加快铁锈蚀的速率，B不合理；铁锈疏松多孔，易吸水且能透过氧气，所以铁制品表面的锈渍要及时除去，C合理；在铁制品表面镀上一层耐腐蚀的金属，能使铁与水和氧气隔绝，从而防锈，D合理。
13.答案：（1）B
（2）导电
（3）耐高温
（4）
（5）隔绝氧气和水
（6）节约金属资源、节约冶炼金属所需的能源、降低成本、减少环境污染等（答一条即可）
解析：（2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和导电性。
（3）列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，说明合金锻钢应具有耐磨和耐高温特性。
（4）氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。
（5）汽车车身表面烤漆，能隔绝氧气和水，防止生锈。
（6）金属矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源。回收利用废旧金属可以节约金属资源、节约冶炼金属所需的能源、降低成本、减少环境污染等。
14.答案：（1）①氧气；水蒸气
②盐、酸
③隔绝氧气与水蒸气
解析：（1）对比A、B可得出铁的锈蚀与氧气有关，对比A、C可得出铁的锈蚀与水有关，综合A、B、C可得出铁在空气中锈蚀是铁跟空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果。②试管D和E中实验的目的是进一步探究铁在盐、酸存在的环境中是否更容易锈蚀。③在钢铁表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜都能防止锈蚀的共同原理是：隔绝氧气与水蒸气。
15.答案：（1）A
（2）+3
（3）40；铁钉和氧气反应，且氧气约占空气体积的1/5，反应后压强减小1/5，水倒吸入量筒中的体积为10mL
（4）温度；其他条件相同时，在一定温度范围内，温度越高铁钉锈蚀越快
（5）氧气被完全消耗，反应停止；取一支更大的试管，加入等质量的同规格的铁钉，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℃时铁钉质量的增重，且大于0.18g
解析：（1）未擦干的铁锅中铁与水和氧气同时接触，易生锈，故A符合题意；油漆隔绝了氧气和水，栏杆不易生锈，故B不符合题意；盛水的不锈钢水杯，不易生锈，故C不符合题意。
（2）在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零，设铁元素化合价为a，，解得a=+3。
（3）由于铁钉生锈消耗氧气，且氧气约占空气体积的1/5，反应后压强减小1/5，水倒吸入量筒中的体积为10mL，因此量筒水面刻度上升到40mL处。
（4）小强同学的实验探究的因素为温度；由实验得出，其他条件相同时，在一定温度范围内，温度越高，铁钉锈蚀越快。
（5）50℃后铁钉的质量不再增加，可能是因为氧气耗尽了；可取一支更大的试管，加入等质量的同规格的铁钉，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℃时铁钉质量增重，且大于0.18g，即可说明原实验中，50℃后铁钉质量不变是因为氧气耗尽了。