第九单元第三节钢铁的锈蚀与防护-2021-2022学年九年级化学鲁教版下册 (1)（word版 含解析）

第三节钢铁的锈蚀与防护第九单元金属2021_2022学年九年级化学（鲁教版）
一．选择题（共12小题）
1．某同学设计了右图所示的装置探究铁锈蚀的条件。a管中装入少量煮沸的蒸馏水，b管中是干燥的空气。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞。一段时间后观察。下列推断错误的是（　　）
A．只有a管中的铁钉会锈蚀
B．L端与R端的液面高度仍然保持一致
C．该实验说明铁的锈蚀与空气和水有关
D．常温下b管中的铁钉很难锈蚀
2．金属防锈既能节约资源，又能美化环境，下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（　　）
A．经常在表面涂油的大型钢制机械
B．涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳
C．擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具
D．经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管
3．小红同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个液面高度相同的相同装置中，放置一星期后观察现象。下列描述错误的是（　　）
A．装置Ⅰ的铁钉一侧的液面一定会上升
B．装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀
C．比较铁钉一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
4．如图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U型管的胶塞塞紧，U型管内液面处于同一高度，数天后观察U型管内的水面（　　）
A．a比b高
B．b比a高
C．一样高
D．U型管中的水从b管中全部溢出
5．如图实验，放置1﹣2周时间后，装置中能出现的现象是（　　）
A．铁丝不变化 B．试管中的液面不变化
C．铁丝逐渐消失 D．试管中的液面上升
6．下列选项中，与“越王勾践剑”出土时保存完好的原因无关的是（　　）
A．剑身曾经过防锈表面处理
B．埋藏环境中的氧气少
C．材料（青铜）本身不容易生锈
D．埋藏环境的压强比较恒定
7．下列关于金属的说法正确的是（　　）
A．铁是地壳中含量最高的金属元素
B．铜的性能优良，是很纯的铁
C．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O4
D．波尔多液不可以在铁制容器中配制
8．下列关于金属的说法正确的是（　　）
A．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O4
B．硬铝片比纯铝片硬度小
C．铝制品抗腐蚀能力较铁制品强
D．用FeSO4溶液、Cu和Ag三种物质可以验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱顺序
9．金属资源是不可再生的资源，利用与保护金属资源是现代公民的责任。下列有关金属资源利用与保护的叙述中不正确的是（　　）
A．大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应
B．提高废旧金属的回收利用率
C．采用多种有效防锈措施，可避免金属的锈蚀
D．用塑料代替金属制造管道和机器部件
10．下列做法中，不利于保护金属资源的是（　　）
A．过度开采金属矿物 B．寻找金属代用品
C．防止金属的腐蚀 D．回收易拉罐
11．化学电池在通信、交通和日常生活中有着广泛的应用．但是，废弃电池中含有铅、镍、镉、汞等所带来的环境污染问题也日益突出．为了解决这一问题，江苏移动“绿箱子计划”全新升级，以此呼唤人们在享受手机带来便利的同时，共同关注环保问题．下图是我市新浦海连中路营业厅里放置的回收废手机及电池等配件的“绿箱子”．关于回收废电池的说法，不正确的是（　　）
A．回收废电池主要是为了利用废电池外壳的金属材料
B．废电池中含有铅、镍、镉、汞等，一旦渗漏出来就会对土壤造成严重污染
C．回收废电池不仅可以节约金属资源，而且可以减少环境污染，有利于人类健康
D．“绿箱子”上的“”是回收标志
12．下列关于金属材料的说法中，不正确的是（　　）
A．锈蚀后的铁制品没有回收价值
B．生铁、硬铝、焊锡都属于合金
C．铜有良好的导电性，因而大量用于制作电线
D．铝表面易生成致密氧化铝薄膜，因而具有良好的抗腐蚀性
二．填空题（共4小题）
13．全世界每年因锈蚀损失的钢铁，约占世界年产量的．小刚同学想探究钢铁锈蚀的条件，他将三个干净的铁钉分别放入A、B、C三支试管中（如图所示），定期观察并记录现象．请回答下列问题：
（1）试管　 　中的铁钉最易生锈．
（2）由此可知，钢铁锈蚀的条件是　 　和　 　．
（3）铁生锈的实质是　 　，铁锈的主要成分是　 　，特点是　 　．
（4）请举出两种防止钢铁锈蚀的措施　 　；　 　．
14．在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整．
【实验目的】铁生锈条件的探究．
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象．
【实验结论】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小．
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的　 　（填名称）发生反应的结果．
【实验思考】
（1）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的　 　．
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和　 　两种现象来判断铁丝反应进行的情况．
（3）用完的菜刀要擦干存放，理由是　 　．
（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是　 　．
15．化学为5G助力。
（1）芯片是5G时代的关键元器件。制造芯片的单晶硅的结构类似于金刚石，则构成单晶硅的粒子是 　 　（填“分子”“原子”或“离子”）。
（2）基站供电系统的导线多为铜线，使用铜是因为它具有 　 　和导电性。
（3）承载基站的铁塔表面涂漆，是为了隔绝 　 　和水，从而防止锈蚀。
（4）使用人造金刚石薄膜做基体材料，是未来芯片研究的发展方向，金刚石与石墨物理性质有明显差异的原因是 　 　。
16．铁锈的主要成分是　 　，结构很　 　（选填“紧密”或“疏松”）．
三．实验探究题（共1小题）
17．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Fe2O3 xH2O，其中铁元素的化合价是　 　。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图甲装置进行实验，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　 　。
注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
（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：　 　。
四．推断题（共1小题）
18．铝、铜、铁是生活中常见的金属．
（1）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是　 　．
（2）用铜制电线主要是利用铜具有良好的　 　性．
（3）铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的　 　发生了化学反应．焊接铁制品时，通常先用　 　除去其表面的铁锈，防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是　 　．
五．解答题（共2小题）
19．某小组同学利用如图所示装置探究铁生锈的条件，其中C、D的分液漏斗中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸，B中所盛的试剂是浓硫酸，作用是除去气体中的水蒸气。（已知铁锈可以溶解在稀盐酸中）
（1）步骤一：关闭K2和K3，打开K1，A中反应的化学方程式是 　 　，对比铁丝表面的变化，能够说明铁生锈与水有关的是装置 　 　和 　 　（填C、D或E，下同），能够说明铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是装置 　 　和 　 　。
（2）步骤二：关闭K1，打开K2和K3，将装置C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中，广口瓶D中的现象是 　 　。C中反应的化学方程式是 　 　。
20．某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。
【探究一】铁生锈的条件
（1）该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察　 　，（填装置序号）装置中出现了明显的锈迹。
他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的　 　等发生了化学反应。
（2）甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。　 　，观察并记录现象即可证明。
【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素
乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。
资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。
资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。
（3）将上述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的　 　，可使铁生锈的速率加快。
A．硫酸钠溶液 B．无水乙醇 C．蔗糖溶液
（4）一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是　 　。
A．银粉 B．铜粉 C．镁粉
（5）写出一种防止铁生锈的方法　 　。
第三节钢铁的锈蚀与防护第九单元金属2021_2022学年九年级化学（鲁教版）
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．某同学设计了右图所示的装置探究铁锈蚀的条件。a管中装入少量煮沸的蒸馏水，b管中是干燥的空气。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞。一段时间后观察。下列推断错误的是（　　）
A．只有a管中的铁钉会锈蚀
B．L端与R端的液面高度仍然保持一致
C．该实验说明铁的锈蚀与空气和水有关
D．常温下b管中的铁钉很难锈蚀
【分析】铁在空气中生锈，主要是铁跟水和氧气等物质相互作用的结果，通过a、b两管中反应条件的比较a管中有水反应速度应快些，气压相对低了，红墨水的水平就变化了。
【解答】解：
A、只有a管中的铁钉会锈蚀。b管中是干燥的空气，铁在干燥的空气中很难生锈。故A正确
B、L端与R端的液面高度仍然保持一致 铁在空气中生锈，主要是铁跟水和氧气等物质反应，a管中有水反应速度应快些，气压相对低了，红墨水的水平就升高了。故B错误
C、该实验说明铁的锈蚀与空气和水有关 实验结果是L端红墨水上升了，说明a管中铁生锈快，证明铁的生锈与水和空气有关。故C正确
D、常温下b管中的铁钉很难锈蚀 铁在干燥的空气中很难锈蚀，故D正确的。
故选：B。
【点评】本题通过实验探究的方法考查了铁锈蚀的条件，培养了学生的实验探究能力。
2．金属防锈既能节约资源，又能美化环境，下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（　　）
A．经常在表面涂油的大型钢制机械
B．涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳
C．擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具
D．经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管
【分析】铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈，据此结合钢铁制品的防锈措施进行分析判断．
【解答】解：A、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。
B、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。
C、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。
D、经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管，表面“烤蓝”，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握铁制品锈蚀的条件、防止锈蚀的措施等是正确解答此类题的关键．
3．小红同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个液面高度相同的相同装置中，放置一星期后观察现象。下列描述错误的是（　　）
A．装置Ⅰ的铁钉一侧的液面一定会上升
B．装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀
C．比较铁钉一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
【分析】钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触。酸性溶液、碱性溶液、盐溶液能促进金属生锈。浓硫酸具有吸水性。
【解答】解：A、装置Ⅰ的铁钉一侧的液面一定会上升，因为铁钉生锈消耗了氧气，从而使得气体的压强小于外界大气压；所以此描述正确。故不选A；
B、装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀，因为铁钉都与水和氧气接触，并且盐溶液、酸溶液能够加快铁的生锈速率；所以此描述正确。故不选B；
C、比较铁钉一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的低，因为浓盐酸挥发出来的氯化氢气体使得压强增大；所以此描述不正确。故选C；
D、因为浓硫酸能够吸收水蒸气，使得铁不能与水充分接触，不容易生锈；所以此描述正确。故不选D。
故选：C。
【点评】解答本题要掌握铁生锈的条件和促进铁生锈的因素，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断。
4．如图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U型管的胶塞塞紧，U型管内液面处于同一高度，数天后观察U型管内的水面（　　）
A．a比b高
B．b比a高
C．一样高
D．U型管中的水从b管中全部溢出
【分析】钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触。酸性溶液、碱性溶液、盐溶液能促进金属生锈。
【解答】解：铁钉与水和氧气充分接触，容易生锈。铁钉生锈时消耗了试管中的氧气，从而使得试管内的气体压强减小，在外界大气压的作用下，使得U型管内液面a处液面上升，b处液面下降。
故选：A。
【点评】解答本题要掌握铁生锈的条件，只有掌握了铁生锈的条件才能对相关方面的问题做出正确的判断。
5．如图实验，放置1﹣2周时间后，装置中能出现的现象是（　　）
A．铁丝不变化 B．试管中的液面不变化
C．铁丝逐渐消失 D．试管中的液面上升
【分析】本题图显示倒扣在水中的试管内放有铁丝，结合题目文字叙述“放置1﹣2周时间后”，题目引导我们分析：铁丝在潮湿空气中所发生的变化，以及预计此变化可能出现的现象．
【解答】解：A．处于潮湿空气中的铁丝，既与水接触又与氧气接触，满足了锈蚀条件，放置一段时间后会出现锈蚀，铁丝表现出现红褐色铁锈。故该选项判断错误。
B．铁丝锈蚀会消耗试管内的氧气，而使管内气体减少，从而造成水进入试管，试管内液面上面。此现象不符合变化事实。
C．铁丝锈蚀生成的铁锈仍为固体，所以判断“铁丝逐渐消失”也与事实不符，故此选项不正确。
D．空气中氧气被不断消耗，试管内气体减少，水在压强作用下进行试管，水面应该上升。故选项符合事实，正确。
故选：D。
【点评】本题把铁的锈蚀与空气成分验证两个探究实验巧妙结合，解答时注意两处知识的全面应用．
6．下列选项中，与“越王勾践剑”出土时保存完好的原因无关的是（　　）
A．剑身曾经过防锈表面处理
B．埋藏环境中的氧气少
C．材料（青铜）本身不容易生锈
D．埋藏环境的压强比较恒定
【分析】根据金属的防锈措施进行分析解答即可。
【解答】解：“越王勾践剑”出土时保存完好的原因有：剑身曾经过防锈表面处理、埋藏环境中的氧气少、青铜本身不容易生锈，与压强没有关系；
故选：D。
【点评】加强金属防锈措施的掌握是正确解答本题的关键。
7．下列关于金属的说法正确的是（　　）
A．铁是地壳中含量最高的金属元素
B．铜的性能优良，是很纯的铁
C．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O4
D．波尔多液不可以在铁制容器中配制
【分析】A、根据地壳中含量最高的金属元素，进行分析判断．
B、根据铜和铁是两种不同的金属单质进行分析判断．
C、根据铁锈的主要成分进行分析判断．
D、根据生铁的含碳量高于钢材进行分析判断．
【解答】解：A、铝是地壳中含量最高的金属元素，故选项说法错误。
B、铜和铁是两种不同的金属单质，故选项说法错误。
C、铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe2O3，故选项说法错误。
D、波尔多液不可以在铁制容器中配制，因为波尔多液中有硫酸铜，铁跟硫酸铜反应，会降低药效，腐蚀铁容器，故选项说法正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查金属的化学性质，注意对金属的性质及用途的归纳与整理，对解答此类问题会有显著的帮助．
8．下列关于金属的说法正确的是（　　）
A．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O4
B．硬铝片比纯铝片硬度小
C．铝制品抗腐蚀能力较铁制品强
D．用FeSO4溶液、Cu和Ag三种物质可以验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱顺序
【分析】A、根据铁锈的主要成分分析；
B、合金的硬度大；
C、根据铝的性质分析；
D、根据金属的活动性顺表的应用分析判断．
【解答】解：A、铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe2O3，故A错误；
B、硬铝是合金，比纯铝片硬度大，故B错误；
C、由于铝与空气中氧气反应生成了致密的氧化铝的薄膜，所以，铝制品抗腐蚀能力较铁制品强，故C正确；
D、由于Cu和Ag都不能与用FeSO4溶液反应，只能得出铁比铜、银活泼，但不能比较铜、银的活动性强弱，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了金属的化学性质，掌握金属活动顺序表的应用是解答本题的重要知识，
9．金属资源是不可再生的资源，利用与保护金属资源是现代公民的责任。下列有关金属资源利用与保护的叙述中不正确的是（　　）
A．大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应
B．提高废旧金属的回收利用率
C．采用多种有效防锈措施，可避免金属的锈蚀
D．用塑料代替金属制造管道和机器部件
【分析】金属资源并不是取之不尽用之不竭的，防止金属的腐蚀、回收利用废旧金属、合理开发矿物、寻找金属的代用品等，可以有效的保护金属资源，据此进行分析判断。
【解答】解：A、大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应，不利于保护金属资源，故选项正确。
B、提高废旧金属的回收利用率，有利于保护金属资源，故选项错误。
C、采用多种有效防锈措施，可避免金属的锈蚀，有利于保护金属资源，故选项错误。
D、用塑料代替金属制造管道和机器部件，有利于保护金属资源，故选项错误。
故选：A。
【点评】本题难度不大，了解保护金属资源的有效途径是即可正确解答本题。
10．下列做法中，不利于保护金属资源的是（　　）
A．过度开采金属矿物 B．寻找金属代用品
C．防止金属的腐蚀 D．回收易拉罐
【分析】金属资源并不是取之不尽用之不竭的，防止金属的腐蚀、回收利用废旧金属、合理开发矿物、寻找金属的代用品等，可以有效的保护金属资源，据此进行分析判断。
【解答】解：A、过度开采金属矿物，不利于保护金属资源，故选项正确。
B、寻找金属代用品，有利于保护金属资源，故选项错误。
C、防止金属的腐蚀，有利于保护金属资源，故选项错误。
D、回收易拉罐，是回收利用废旧金属，有利于保护金属资源，故选项错误。
故选：A。
【点评】本题难度不大，了解保护金属资源的有效途径是即可正确解答本题。
11．化学电池在通信、交通和日常生活中有着广泛的应用．但是，废弃电池中含有铅、镍、镉、汞等所带来的环境污染问题也日益突出．为了解决这一问题，江苏移动“绿箱子计划”全新升级，以此呼唤人们在享受手机带来便利的同时，共同关注环保问题．下图是我市新浦海连中路营业厅里放置的回收废手机及电池等配件的“绿箱子”．关于回收废电池的说法，不正确的是（　　）
A．回收废电池主要是为了利用废电池外壳的金属材料
B．废电池中含有铅、镍、镉、汞等，一旦渗漏出来就会对土壤造成严重污染
C．回收废电池不仅可以节约金属资源，而且可以减少环境污染，有利于人类健康
D．“绿箱子”上的“”是回收标志
【分析】废电池随意丢弃会造成水体污染和土壤污染，不随意丢弃废电池有利于环境保护，合理回收利用废旧电池及废旧金属还节约了金属资源
【解答】解：废电池中含有铅、镍、镉、汞等，一旦渗漏出来就会对水体、土壤造成严重污染，不随意丢弃废电池有利于环境保护，合理回收利用废旧电池及废旧金属还节约了金属资源；
故选：A。
【点评】通过回答本题知道了哪些做法有利于环境保护，我们应该如何去做，要知道垃圾的一般处理方法，不要乱扔垃圾，要进行集中处理，要考虑废物的回收再利用，节约资源．
12．下列关于金属材料的说法中，不正确的是（　　）
A．锈蚀后的铁制品没有回收价值
B．生铁、硬铝、焊锡都属于合金
C．铜有良好的导电性，因而大量用于制作电线
D．铝表面易生成致密氧化铝薄膜，因而具有良好的抗腐蚀性
【分析】A、根据锈蚀后的铁除锈后仍有价值分析；
B、根据合金的定义分析；
C、根据性质决定用途考虑，做导线需要具有导电性；
D、根据铝具有自我保护作用分析．
【解答】解：A、锈蚀后的铁除锈后仍有回收价值，故A错误；
B、合金是金属与金属或金属与非金属融合在一起形成的具有金属特性的混合物，生铁、硬铝、焊锡都属于合金，故B正确；
C、铜具有良好的导电性，可以用来做电线，故C正确；
D、铝具有自我保护作用，铝表面易形成致密的氧化膜可阻止铝进一步被氧化，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查了金属的有关性质，完成此题，可以依据已有的知识进行．
二．填空题（共4小题）
13．全世界每年因锈蚀损失的钢铁，约占世界年产量的．小刚同学想探究钢铁锈蚀的条件，他将三个干净的铁钉分别放入A、B、C三支试管中（如图所示），定期观察并记录现象．请回答下列问题：
（1）试管　A　中的铁钉最易生锈．
（2）由此可知，钢铁锈蚀的条件是　氧气　和　水　．
（3）铁生锈的实质是　铁被氧化　，铁锈的主要成分是　氧化铁　，特点是　疏松多孔的物质　．
（4）请举出两种防止钢铁锈蚀的措施　表面涂防锈油　；　烧涂搪瓷　．
【分析】根据铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气，水蒸气等发生化学反应的过程，防锈措施进行分析解答本题．
【解答】解：根据铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气，水蒸气等发生化学反应的过程，可知：
（1）试管 A中的铁钉最易生锈，故选A；
（2）根据铁制品锈蚀的过程，钢铁锈蚀的条件是氧气和水，故答案为：氧气；水；
（3）铁生锈的实质是铁被氧化，铁锈的主要成分是氧化铁，特点是疏松多孔的物质，故答案为：铁被氧化；氧化铁；疏松多孔的物质；
（4）防止钢铁锈蚀的措施：表面涂防锈油；烧涂搪瓷；制成合金；电镀其他金属等，故答案为：表面涂防锈油；烧涂搪瓷．
【点评】本题考查铁生锈的条件和防锈的措施，并能应用到生活当中．
14．在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整．
【实验目的】铁生锈条件的探究．
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象．
【实验结论】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小．
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的　氧气和水蒸气　（填名称）发生反应的结果．
【实验思考】
（1）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的　　．
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和　试管内空气体积减小　两种现象来判断铁丝反应进行的情况．
（3）用完的菜刀要擦干存放，理由是　除去水，防止生锈　．
（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是　铝易生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应　．
【分析】钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触．氧气约占空气总体积的五分之一．隔绝水或氧气能够防止铁生锈．铝的化学性质比较活泼，能和氧气反应生成一层致密而坚硬的氧化物薄膜，从而阻止铝的进一步反应．
【解答】解：【实验结论】由实验③可知，铁与氧气和水充分接触时容易生锈，故填：氧气和水蒸气；
【实验思考】
（1）因为氧气约占空气总体积的五分之一，当试管中的氧气被消耗完后，进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一．
故填：；
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和试管内空气体积减小两种现象来判断铁丝反应进行的情况．
故填：试管内空气体积减小；
（3）在干燥的环境中可以防止菜刀生锈．
故填：除去水，防止生锈；
（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是铝易生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应．
故填：铝易生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应．
【点评】解答本题要掌握铁生锈的条件，只有掌握了铁生锈的条件才能找出防止铁生锈的方法．
15．化学为5G助力。
（1）芯片是5G时代的关键元器件。制造芯片的单晶硅的结构类似于金刚石，则构成单晶硅的粒子是 　原子　（填“分子”“原子”或“离子”）。
（2）基站供电系统的导线多为铜线，使用铜是因为它具有 　延展性　和导电性。
（3）承载基站的铁塔表面涂漆，是为了隔绝 　氧气　和水，从而防止锈蚀。
（4）使用人造金刚石薄膜做基体材料，是未来芯片研究的发展方向，金刚石与石墨物理性质有明显差异的原因是 　原子排列方式不同　。
【分析】（1）金刚石、硅都是由原子构成的物质。
（2）金属具有延展性、导电性、导热性。
（3）铁和水、氧气同时接触时容易生锈，因此隔绝氧气和水能够防止铁生锈。
（4）金刚石与石墨物理性质有明显差异的原因是原子排列方式不同。
【解答】解：（1）金刚石是由原子构成的，则构成单晶硅的粒子是原子。
故填：原子。
（2）基站供电系统的导线多为铜线，使用铜是因为它具有延展性和导电性。
故填：延展性。
（3）承载基站的铁塔表面涂漆，是为了隔绝氧气和水，从而防止锈蚀。
故填：氧气。
（4）金刚石与石墨物理性质有明显差异的原因是原子排列方式不同，即金刚石中的碳原子是正四面体结构，石墨中的碳原子是正六边形结构。
故填：原子排列方式不同。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
16．铁锈的主要成分是　Fe2O3　，结构很　疏松　（选填“紧密”或“疏松”）．
【分析】可以根据铁生锈的条件方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．铁在有水和氧气并存时易生锈．
【解答】解：铁在空气中锈蚀实际上是跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应；铁锈的主要成分是 Fe2O3，它是一种疏松的物质．
答案：Fe2O3；疏松．
【点评】本题主要考查了铁生锈的条件及其铁锈的化学式和性质等方面的知识．可以依据已有的课本知识进行．
三．实验探究题（共1小题）
17．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　A　（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Fe2O3 xH2O，其中铁元素的化合价是　+3价　。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图甲装置进行实验，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　40　（填“40”或“10”）mL刻度处，原因是　铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的1/5　。
【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　温度　因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是　在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快　。
注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
（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：　试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀；　；改进实验方案证明你的分析：　试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀；取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，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℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立　。
【分析】（1）依据铁生锈的条件推出选项，
（2）依据在化合物中正负化合价的代数和为零，计算出铁元素的化合价，
（3）依据铁生锈的条件和空气中氧气所占的体积分数推断出量筒水面上升的刻度和分析其原因，
（4）分析表中相关数据可知探究因素及相应结论，
（5）依据几天后量筒水面上升刻度和空气中氧气的体积分数可分析出铁钉质量没有变化的原因，和相应的改进方案。
【解答】解：（1）因为铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，A．未擦干的铁锅 中铁与水和氧气同时接触易生锈，B．涂油漆的栏杆隔绝氧气和水不易生锈，C．盛水的不锈钢水杯，由于不锈钢也不易生锈，故填：A；
（2）依据在化合物中正负化合价的代数和为零，根据铁锈的化学式Fe2O3 xH2O，设铁元素化合价为a，2a+3×（﹣2）+x[（+1）×2+（﹣2）]＝0 a＝+3，故填：+3价；
（3）因为铁丝绒生锈消耗试管内的氧气，又知空气中的氧气约占空气体积的1/5，可知量筒水面刻度上升到40ml处，故填：40；铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的1/5；
（4）分析表格中的数据可推知实验探究的因素为温度，其实验结论为在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快，故填：温度；在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快；
（5）因为铁钉生锈后，量筒水面刻度上升到40ml处，说明试管内的氧气全部耗尽，所以50℃后铁钉的质量不再增加，取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，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℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立；故填：试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀； 取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，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℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立。
【点评】本题考查了铁生锈的条件和空气中氧气的体积分数，分析实验，分析表格数据的能力。总结实验规律，设计实验方案能力。
四．推断题（共1小题）
18．铝、铜、铁是生活中常见的金属．
（1）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是　铝易被空气中的氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜　．
（2）用铜制电线主要是利用铜具有良好的　导电　性．
（3）铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的　水和氧气　发生了化学反应．焊接铁制品时，通常先用　盐酸　除去其表面的铁锈，防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是　刷漆　．
【分析】根据已有的金属的性质以及铁生锈的因素和防锈的方法进行分析解答即可．
【解答】解：（1）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能是因为铝易被空气中的氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜起到保护作用，故填：铝易被空气中的氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜．
（2）用铜制电线主要是利用铜具有良好的导电性，故填：导电．
（3）铁跟空气中的水和氧气发生了化学反应从而生锈．焊接铁制品时，通常先用盐酸除去其表面的铁锈，刷漆是防止铁制栏杆锈蚀的一种方法，故填：水和氧气；盐酸；刷漆．
【点评】掌握金属的性质是正确解答本题的关键．
五．解答题（共2小题）
19．某小组同学利用如图所示装置探究铁生锈的条件，其中C、D的分液漏斗中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸，B中所盛的试剂是浓硫酸，作用是除去气体中的水蒸气。（已知铁锈可以溶解在稀盐酸中）
（1）步骤一：关闭K2和K3，打开K1，A中反应的化学方程式是 　2H2O22H2O+O2↑　，对比铁丝表面的变化，能够说明铁生锈与水有关的是装置 　C　和 　D　（填C、D或E，下同），能够说明铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是装置 　D　和 　E　。
（2）步骤二：关闭K1，打开K2和K3，将装置C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中，广口瓶D中的现象是 　红棕色固体消失，溶液由无色变成黄色，后来又有气泡冒出　。C中反应的化学方程式是 　Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑　。
【分析】根据探究铁生锈的条件结合化学方程式的书写分析；
根据题中提供的信息分析研究铁生锈的条件；
根据钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触；
根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程。
【解答】解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；对比铁丝表面的变化，能够说明铁生锈与水可以用干燥和潮湿两种铁丝；铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是纯净氧气和空气中的氧气；
（2）铁单独与氧气接触或与水接触时不容易生锈，与水和氧气同时接触时容易生锈。所以关闭K1，打开K2和K3，将装置C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中，广口瓶D中的现象是：红棕色固体消失，溶液由无色变成黄色，后来又有气泡冒出；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式是：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
故答案为：（1）2H2O22H2O+O2↑，C，D，D，E；
（2）红棕色固体消失，溶液由无色变成黄色，后来又有气泡冒出，Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
【点评】解答本题要掌握化学方程式的书写方法、氧气的制取及其铁生锈的条件等方面的知识，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断。
20．某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。
【探究一】铁生锈的条件
（1）该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察　A　，（填装置序号）装置中出现了明显的锈迹。
他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的　氧气和水蒸气　等发生了化学反应。
（2）甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。　将A装置中的氧气换作氮气或二氧化碳　，观察并记录现象即可证明。
【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素
乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。
资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。
资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。
（3）将上述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的　A　，可使铁生锈的速率加快。
A．硫酸钠溶液 B．无水乙醇 C．蔗糖溶液
（4）一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是　C　。
A．银粉 B．铜粉 C．镁粉
（5）写出一种防止铁生锈的方法　刷油漆　。
【分析】（1）根据铁生锈的条件解答；
（2）控制变量设计实验；
（3）根据所给资料一分析解答；
（4）根据防锈原理解答；
（5）根据防锈方法解答。
【解答】解：（1）铁生锈的条件是铁与空气中的水分和氧气共同作用的结果，A中铁钉满足铁生锈的条件，一段时间后会出现明显的锈迹。
（2）将A装置中的氧气换做氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧化碳有没有参加铁生锈的反应。
（3）因为导电的溶液可加速铁的生锈，硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子，如果把蒸馏水换为硫酸钠溶液可使铁生锈速率加快。
（4）大门上刷一层银白色金属，该金属可能是镁，因为镁在空气能形成一层致密坚固的氧化镁薄膜，隔绝水分和氧气，起到防锈作用。
（5）铁制品防锈的方法有涂保护层，刷油漆等。
故答案为：
（1）A；氧气和水蒸气；
（2）将A装置中的氧气换作氮气或二氧化碳；
（3）A；
（4）C；
（5）刷油漆。
【点评】该题的难点是根据所给的资料信息提炼出有用的信息并运用到题目中解题。如资料一：导电的溶液可加速铁生锈，这里就要知道什么样的溶液易导电，一般是溶液电离出阴阳离子的溶液，如氯化钠溶液、硫酸钠溶液等；资料二：轮船上镶嵌锌块，防止钢的腐蚀，说明活泼的金属更易腐蚀。提炼出这些信息，解题就不难了。
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日期：2022/1/30 11:42:48；用户：15877047552；邮箱：15877047552；学号：38945411第2页（共2页）