8.3金属的锈蚀和防护-2021-2022学年九年级化学仁爱版下册（word版 含解析）

8.3金属的锈蚀和防护
一、选择题（共16题）
1．下列做法不能起防锈作用的是
A．在铁制品表面镀锌 B．在车、船的表面刷油漆
C．在金属机械上涂油 D．保留铁制品上的铁锈
2．下列物质的用途正确的是
A．用干粉灭火器扑灭非水溶性可燃性液体的火灾，如汽油或柴油
B．用石灰水和硫黄粉配置波尔多液
C．我国纯碱丰富，可以用纯碱制烧碱
D．铝制品喷漆用来防锈
3．下列有关钢铁的说法正确的是
A．钢是纯净物，生铁是混合物 B．钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C．生铁的熔点比纯铁高 D．生锈的钢铁制品没有回收价值
4．下列做法合理的是（ ）
A．用聚氯乙烯塑料包装熟食制品
B．家中门把手表面涂防锈油来防锈
C．在医生指导下补充必要微量元素
D．用浓氢氧化钠溶液中和沾到皮肤上的浓硫酸
5．学习化学，提高学科核心素养，学会从化学的角度分析问题。下列说法正确的是（ ）
A．尖端技术采用液氮获得低温，利用了氮气的化学性质
B．洗洁精去除油污利用了它溶解油污的功能
C．发射“天问一号”火星探测器的火箭采用液氧作推进剂，利用了其可燃性
D．“越王勾践剑”出土时没有锈蚀的原因之一是埋藏的环境中氧气少
6．工业上利用黄铁矿(主要成分为FeS2)生产硫酸的工艺流程如图所示：
下列说法不正确的是
A．C物质为红棕色固体，则反应①中的反应方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
B．生产过程中产生的含A废气不能直接排放到大气中，可用氨水吸收
C．该工艺流程中硫元素、铁元素化合价不变
D．若把2.00g黄铁矿在足量的空气中充分灼烧后（杂质不反应，不挥发），得到1.56g固体，则黄铁矿中FeS2的质量分数为66%
7．化学反应往往需要在一定的条件下进行。通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下列各图所反映的措施中，能加快其化学反应速率的是（　　）
A．铁门表面喷漆 B．冰箱保存食物
C．扇子扇煤炉火 D．木头炭化
8．以下是初中化学的一些基本实验，其中不能达到相应的实验目的的是（　　）
A．测定空气中O2的含量
B．稀释浓硫酸
C．铁丝在空气中的变化
D．一氧化碳还原氧化铁
9．下列做法不能起防锈作用的是
A．铁制品置于潮湿的环境中
B．在铁制品表面镀锌
C．改变铁制品的内部结构，制成不锈钢
D．在车船表面刷油漆
10．FeCl3溶液常用于蚀刻印刷电路，反应原理为aFeCl3+bCucCuCl2+dX。向含溶质32.5 g的FeCl3溶液中慢慢加入一定量的Cu粉，反应过程中FeCl3、CuCl2的质量随Cu粉质量变化如图。下列说法不正确的是
A．X为FeCl2 B．化学计量数c=1
C．方程式中a和b的比为1∶2 D．完全反应后，生成X的质量为25.4 g
11．在对下列实验分析时，解释说明或实验结论中不正确的是
A．甲实验：红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊，说明CO具有还原性
B．乙实验： 食用油溶于汽油不溶于水，说明不同的物质在同一溶剂中溶解性不同
C．丙实验：用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近后，一根远离，说明同种电荷互相排斥
D．丁实验：测力计示数与钩码重相等，说明使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向
12．下列实验中，现象正确且可得到相应结论的是
　 实验操作 现象 结论
A 　把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 硫在空气中燃烧生成SO2,在氧气中燃烧生成SO3
B 　在电解器的玻璃管中加满水，接通直流电源 两极玻璃管中有气体生成，体积比是1:2 水是化合物，可分解
C 　高温条件下，将CO通入Fe2O3粉末 黑色粉末变为红色 可利用CO的还原性来炼铁
D 　将带火星的木条置于一瓶盛有氧气的集气瓶口上方 木条不复燃 O2能支持燃烧
A．A B．B C．C D．D
13．自2011年我省实施找矿战略行动以来，在铜、铅、锌、金、铁、铌、钽等金属方面取得找矿新成果。下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法不正确的是
A．铁在潮湿的空气中易生锈 B．可以用铁桶盛放硫酸铜溶液
C．可以用稀硫酸鉴别锌与铜的金属活动性强弱 D．黄铜（铜与锌的合金）的硬度大于纯铜
14．下列说法正确的是
A．用汽油去除油脂属于乳化现象
B．焊接金属时常用氮气作保护气
C．碱溶液均能使酚酞试液变红，因此能使酚酞试液变红色的均为碱溶液
D．沙漠地区金属不易锈蚀的原因是氧气浓度较低
15．北斗“收官之星”比原定计划推迟7天发射的原因是控制液氧流量的稳压器出现故障，火箭推进剂中的燃料出现变化，金属螺栓出现轻微腐蚀。下列说法正确的是
A．制造火箭常用到的钛合金是合成材料
B．液氧是一种混合物，推进器利用它的助燃性支持燃料充分燃烧
C．N2H4常作为火箭推进剂中的燃料，N2H4中氮、氢元素质量比为14∶1
D．金属螺栓腐蚀的可能原因是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学反应
16．下列不属于保护金属资源的途径的是
A．回收铝制易拉罐 B．无限制扩大金属矿物开采
C．寻找金属代用品 D．防止金属腐蚀
二、综合题（共6题）
17．“中国制造”“一带一路”等基础建设都需要用到大量钢铁。
（1）认识铁及其应用
①从微观角度看，铁是由____（填化学符号）构成，其在地壳中的含量居所有元素第____位。
②生铁和钢均是生活中常见的金属材料，它们都属于 __（填“纯净物”或“混合物”）。
③铁锅可用以烹饪，利用了铁的_____性。很多人认为：铁锅炒菜过程中会有少量铁进入人体，与胃液中的盐酸反应，请写出铁与稀盐酸反应的化学方程式_____，该反应的基本反应类型为_____，所以用铁锅炒菜能“补铁”，这里的“铁”指______（填“原子”“单质”或“元素”）。
（2）铁的冶炼
某化学实验小组利用下图装置模拟铁的冶炼并测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数（假设赤铁矿中杂质不参与反应）。
①实验开始时，先进行的操作是____（填字母）。
a 通入一氧化碳 b 加热
②实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象是______。
③写出B装置发生反应的化学方程式是__________。
④从环境保护的角度看此实验存在的缺陷是__________。
⑤实验前称量赤铁矿石的质量为20g，通入足量一氧化碳充分反应，测得B装置总质量增加13.2 g。若不考虑实验过程中水分带出的影响，则装置C的作用是________；求该赤铁矿石中氧化铁的质量分数______（请写出计算过程）。
（3）铁的防护
①铁制品暴露于潮湿的空气中，易形成铁锈。由于铁锈结构特点是______，故铁制品表面的铁锈应及时清除，用稀盐酸适时浸泡是清除铁锈的方法之一，铁锈的主要成分与盐酸反应的化学方程式为_________。
②家庭使用的铁锅防锈方法有___________。
18．硫酸在工农业生产中用途广泛，工业上以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料生产硫酸的原理如下图所示，其中沸腾炉内发生的主要反应是：。
（1）黄铁矿石加入沸腾炉之前需将其粉碎，主要目的是________（填字母）。
a.加快反应速率提高原料利用率
b.防止损坏设备
c.减少氧气的消耗量
（2）沸腾炉中生成的SO2与空气中的O2在接触室内五氧化二钒（V2O5）的催化下受热反应的微观示意图如下，写出该反应的化学方程式：________。
（3）接触室中的SO2无法完全反应，在常压下，SO2的转化率（）与反应温度的关系如图1所示，V2O5的催化效率与反应温度的关系如图2所示。
①当其他条件不变时，反应温度对SO2转化率的影响是_________。
②实际生产中，反应温度通常控制在450°C，主要原因是_______。
（4）工业生产中使用空气而不用O2的主要目的是_________。
（5）为了充分利用资源，工业上利用CO在高温下还原炉渣（含Fe2O380%）来炼铁，现有1000t炉渣，理论上可以炼出铁的质量是多少？_______（写出计算过程）。
19．铁是生产、生活中应用最广泛的金属。
（1） 2020年跨年之际，一场突如其来的新冠肺炎疫情从武汉波及全国。为收治病人，我国仅用了十天时间就建成了火神山医院。如图为正在建设时的火神山医院的钢结构。
①钢属于____________材料;
②钢制品表面刷漆能防止生锈，原理是_________________。
（2）小强用“W”型玻璃管模拟工业炼铁的实验。
①写出a处反应的化学方程式_________________。
②为什么要进行尾气处理 _________________。
（3）将一定量的铁粉加入到Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液呈蓝色。
①写出一定发生的反应的化学方程式_________;
②分析滤液的成分_________;
③反应后滤液的质量比反应前混合溶液的质量增大、减小还是不变_________
（4）在铁路建设中，常用下列反应实现钢轨对接: 。若建设中需要56kg铁，则消耗三氧化二铁的质量是多少_________
20．某炼铁厂用赤铁矿石炼铁（除氧化铁外，其他成分不溶于水，也不与酸反应），现要测定该赤铁矿中氧化铁的含量，进行如下实验：
（1）写出上述发生反应的化学方程式 _____ ；
（2）列出求解20g赤铁矿石中氧化铁质量（x）的比例式 _____ ；
（3）此赤铁矿中氧化铁的质量分数为 _____ ；
（4）向反应后所得溶液中加入46.5g水，则最终溶液中溶质的质量分数为 _____ ；
（5）若用配制100g 21.9%的稀盐酸，则需要36.5%的浓盐酸的质量为 _____ g；配制稀盐酸时除了需要烧杯、量筒外，还需要的仪器有 _____ 。
21．金属材料目前在人类的生产生活中有非常广泛的应用
（一）铁的有关知识
I．人类使用金属经历了青铜、铁器时代，近代才开始大量使用铝材料，这反映出铜、铁、铝这三种金属的活动性由强到弱的顺序是______。
II．工业炼铁多采用赤铁矿、磁铁矿等，以磁铁矿为原料炼铁的化学方程式为____；炼铁一般不采用黄铁矿（FeS2）的原因可能是①黄铁矿含铁量相对低；②________。
III．钢铁材料通常分为生铁和钢，这两种铁合金的主要区别就在于_____，写出成语“百炼成钢”中发生反应的化学方程式________。
（二）金属镁及其化合物的探究
（发现问题）镁是一种银白色有金属光泽的金属。但拿出的镁条总是有一层灰黑色的“外衣"，这层灰黑色的外衣是什么物质呢
（查阅资料）（1）Mg(OH)2：白色固体，难溶于水，受热会分解成氧化镁和水；
（2）MgCO3： 白色固体，微溶于水，受热会分解成氧化镁和二氧化碳；
（3）MgCO3的热稳定性比Mg(OH)2的热稳定性更强。
（提出猜想）
小组同学认为该固体不可能是MgO、Mg(OH)2或MgCO3，他们的理由是______；小组同学由铜生锈会产生Cu2(OH)2CO3联想到灰黑色的物质可能是Mg2(OH)2CO3。
（实验分析）
按如图所示装置进行实验，发现试管口有小水滴出现，说明反应产生了______；澄清石灰水变浑浊；同时灰黑色固体完全变为白色。若灰黑色固体是 Mg2(OH)2CO3，请写出Mg2(OH)2CO3受热分解的化学方程式__________。
（组成测定）
工业生产中得到的碱式碳酸镁晶体是xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O，为精确测量晶体的组成，小组同学取4.66g该晶体，用热分析仪对固体进行热分解（加热使之逐步分解，首先失去结晶水，然后依次分解，最后完全反应），测定剩余固体质量与分解温度之间关系。
（数据处理）剩余固体质量与加热时间关系如图所示：
请回答下列问题：
（1）0～t1固体质量没有发生变化的原因可能是_____________。
（2）晶体中结晶水的质量为______g。
（3）t3～t4段发生反应的化学方程式为______
（4）t4～t5段固体为______和MgO（写化学式）。
（5）根据图中数据推算xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O中x∶y∶z的最简比= ______。
22．已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2。现利用下图1的实验装置进行实验，反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2。
注：图1中的仪器甲是一种加热仪器，图2中A、B点的固体组成分别是FeO、Fe3O4中的一种。
（1）查阅资料发现，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃。实验室要利用图1来制取金属铁，仪器甲应选用的加热仪器是_____（填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；图1装置中的现象有____；________。
（2）利用图2显示的相关信息，回答如下问题：
①在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是________。
②图中x=__g。
计算过程：_____
③试据图计算并推断出A点固体的化学式是______。
参考答案
1．D
【详解】
A、在铁制品表面镀锌，锌具有良好的抗腐蚀性，能起防锈作用，故选项错误；
B、在车、船的表面刷油漆，能隔绝氧气和水，故选项错误；
C、在金属机械上涂油，能隔绝氧气和水，故选项错误；
D、保留铁制品上的铁锈，铁锈很疏松，不能防止铁进一步锈蚀，故选项正确。
故选D。
2．C
【详解】
A、用干粉灭火器扑灭非水溶性或水溶性可燃性液体或可燃性气体的火灾，如汽油或柴油，用途不正确，不符合题意；
B、用石灰水和硫酸铜溶液配置波尔多液，用途不正确，不符合题意；
C、我国纯碱丰富，可以用纯碱制烧碱，用途正确，符合题意；
D、铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，不易生锈，不用喷漆防锈，用途不正确，不符合题意。
故选C。
3．B
【详解】
A、钢和生铁都是“合金”，都是铁和碳的混合物，错误。
B、钢铁在潮湿的空气中，与空气和水接触，容易生锈，正确。
C、生铁是合金，一般合金的熔点比各成分金属低，因此生铁的熔点比纯铁低。
D、生锈的钢铁制品具有回收价值，可通过二次冶炼重复利用。
故选B。
4．C
【解析】
试题分析：A、聚乙烯塑料是塑料，一般用于包装或制器具，其中聚氯乙烯塑料会产生含氯的有毒物质，不能包装食品，故A错误； B、门把手可以镀一层其他金属防锈，故错； C、微量元素摄入不当也会导致代谢疾病，应在医生指导下补充必要微量元素，故对； D、浓氢氧化钠溶液和沾浓硫酸都具有腐蚀性，不慎将浓硫酸沾在皮肤上时，应先用抹布擦，再用水冲洗，再涂上3%～5%碳酸氢钠溶液，故错．答案：C
5．D
【详解】
A、利用液氮获得低温，是由于液氮沸点较低、从而蒸发吸热保持低温，这是物理性质，不符合题意；
B、洗洁精去油污是因为洗洁精可以乳化油污，不符合题意；
C、氧气在燃烧过程中是作为助燃剂，氧气本身并不可燃，不符合题意；
D、越王勾践剑”存放的墓室四周采用了白膏泥填塞缝隙，形成了密不透风的环境，减少了被空气中的氧分子氧化的可能性，而且 “越王勾践剑”长时间被泡在地下水里，相当于和空气隔绝开来，这又减少了氧化的可能性，符合题意。
故选D。
6．C
【详解】
A、C物质为红棕色固体，即是氧化铁，则反应①中的反应方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，该选项说法正确；
B、生产过程中产生的含A（二氧化硫）废气不能直接排放到大气中，是因为二氧化硫是导致酸雨的重要物质，可用氨水吸收，是因为氨水显碱性，能和二氧化硫反应，该选项说法正确；
C、反应前硫元素化合价是-1，反应后二氧化硫中的硫元素化合价是+4，三氧化硫中的硫元素化合价是+6，反应前铁元素化合价是+2，反应后是+3，该选项说法不正确；
D、设FeS2的质量为x，
x=1.32g，
则黄铁矿中FeS2的质量分数为：×100%=66%，该选项说法正确。
故选C。
7．C
【详解】
A、铁门表面喷漆，防止铁和氧气和水反应，故A不正确；
B、冰箱保存食物，冷冻防止食物被氧化，故B不正确；
C、扇子扇煤炉火，能增加煤与氧气的接触，能加快其化学反应速率，故C正确；
D、木头炭化，不易在空气中成分反应，故D不正确。故选C。
8．A
【详解】
A、木炭与空气中的氧气反应生成二氧化碳等气体，反应前后瓶内压强不变，所以不能达到实验目的；
B、浓硫酸溶于水时会放出大量的热，所以稀释浓硫酸时一定要酸入水，并不断搅拌使热量尽快散失，图示操作正确能达到实验目的；
C、铁丝在空气中一段时间后会生锈，其过程是铁丝和空气中的氧气和水发生化学反应，从而导致瓶内气压减小，故U型管中液面左高右低，能达到实验的目的；
D、装置中的一氧化碳和氧化铁能反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒所以需对尾气进行点燃，使未反应的一氧化碳转化成二氧化碳才可以排放，该实验能达到实验的目的。
故选A。
9．A
【详解】
A、将铁制品置于潮湿的环境中，铁与氧气、水接触，容易生锈，不能起到防锈作用，应将铁制品置于干燥的环境中，符合题意；
B、在铁制品表面镀锌，可以隔绝氧气和水，起到防锈的作用，不符合题意；
C、改变铁制品的内部结构，制成不锈钢，可以起到防锈的作用，不符合题意；
D、在车船表面刷油漆，可以隔绝氧气和水，起到防锈的作用，不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】
A、铜具有还原性，将+3价的铁还原为+2价的铁，因此X为氯化亚铁，故正确；B、反应原理为2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl2，因此c=1，故正确；C、方程式中a和b的比为2：1，故错误；D、设完全反应后，生成X的质量为x，则
2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl2
135 254
13.5g x
x=25.4g，故正确。故选C。
11．B
【详解】
A
图中一氧化碳和氧化铁高温加热反应还原生成铁和二氧化碳，说明CO具有还原性，故选项说法正确；
B食用油溶于汽油不溶于水，说明溶解性与溶剂的性质有关，故选项说法错误；
C、用丝绸摩擦过的两根玻璃棒带有同种电荷，靠近后，一根远离，说明同种电荷互相排斥，故选项说法正确；
D、测力计示数与钩码重相等，说明使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向，故选项说法正确。
故选：B。
12．B
【详解】
A、把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，硫在空气和在氧气中燃烧生成SO2，故A不正确；
B、在电解器的玻璃管中加满水，接通直流电源，两极玻璃管中有气体生成，正极产生氧气，负极产生氢气，体积比是1:2, 说明水是化合物，可分解，故B正确；
C、高温条件下，将CO通入Fe2O3粉末，红色粉末变为黑色，可利用CO的还原性来炼铁，故C不正确；
D、将带火星的木条置于一瓶盛有氧气的集气瓶口上方，木条不复燃，不能说明O2能支持燃烧，故D不正确。故选B。
13．B
【详解】
A．铁在潮湿的空气中易生锈，故正确。B．铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以不能用铁桶盛放硫酸铜溶液，故错误。C．稀硫酸和锌能发生反应，和铜不能发生反应，所以可以鉴别锌与铜的金属活动性强弱，故正确。D．黄铜属于铜的合金，合金要比组成成分金属的硬度大，故错误。
14．B
【详解】
A、汽油能溶解油污，用汽油去除油脂属于溶解现象，错误；B、氮气化学性质不活泼，焊接金属时常用氮气作保护气，正确；C、碱溶液均能使酚酞试液变红，因此能使酚酞试液变红色的不一定都为碱溶液。如碳酸钠溶液能使酚酞试液变红，但碳酸钠属于盐，错误；D、沙漠地区金属不易锈蚀的原因是空气干燥，错误。故选B。
15．D
【详解】
A、金属材料包括纯金属以及它们的合金，因此钛合金属于金属材料，选项A错误；
B、液氧就是液态氧气，是氧元素组成的单质，属于纯净物，选项B错误；
C、由化学式可知，N2H4中氮、氢元素质量比为：，选项C错误；
D、金属螺栓一般是铁合金制成的，螺栓被腐蚀的原因是：铁与空气中的氧气、水蒸气发生了化学反应，选项D正确。
故选D。
16．B
【详解】
A、回收铝制易拉罐，可以实现资源有效利用，属于保护金属资源的途径，不符合题意；
B、金属矿物资源有限，应有计划、合理开采，不属于保护金属资源的途径，符合题意；
C、寻找金属代用品，减少金属资源的使用，属于保护金属资源的途径，不符合题意；
D、防止金属资源腐蚀，可以减少金属资源的损耗，属于保护金属资源的途径，不符合题意。
故选B。
17．Fe 四（或4） 混合物 导热 置换反应 元素 a 红棕色固体逐渐变为黑色 缺少尾气处理装置（合理即可） 防止空气中二氧化碳进入B装置，引起误差 80% 疏松多孔 保持铁锅表面洁净、干燥
【详解】
（1）①从微观角度看，铁是由铁原子构成的，原子用元素符号表示，故填：Fe；
地壳中元素含量由多到少依次为：O、Si、Al、Fe、Ca，故铁在地壳中的含量居所有元素第四位；
②生铁和钢都是由铁、碳等两种以上物质混合而成，属于混合物；
③铁锅可用于烹饪，说明铁能导热，故这是利用了铁的导热性；
铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：；
该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；
用铁锅炒菜能补铁，这里的“铁”通常指的是铁元素，故填：元素；
（2）①实验开始时，应先通一氧化碳，因为一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇明火会发生爆炸，故应先通一氧化碳，将装置内的空气排尽。
故选a；
②赤铁矿的主要成分是三氧化二铁，呈红棕色，CO与三氧化二铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，铁粉为黑色，故装置A中玻璃管内发生的现象是：红棕色固体逐渐变为黑色；
③氢氧化钠能与反应生成的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
④一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳排放到空气中会污染空气，应增加尾气处理装置，故从环境保护的角度看此实验存在的缺陷是：缺少尾气处理装置；
⑤实验前称量赤铁矿石的质量为20g，通入足量一氧化碳充分反应，测得B装置总质量增加13.2 g，一氧化碳与赤铁矿中的三氧化二铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故B装置增加的质量就是反应生成的二氧化碳的质量，氢氧化钠不仅能吸收反应生成的二氧化碳，也能吸收空气中的二氧化碳，故装置C的作用是：吸收空气中的二氧化碳，防止空气中的二氧化碳进入B装置，产生误差，故填：防止空气中二氧化碳进入B装置，引起误差；
解：设该赤铁矿石中氧化铁的质量分数为x
x=80%；
（3）①铁生锈的条件是铁与氧气、水接触，铁锈的结构是疏松多孔，有利于未生锈的铁与氧气、水接触，从而使铁进一步被锈蚀，故铁锈应及时清除，铁锈的主要成分是三氧化二铁，三氧化二铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水，从而除去铁锈，该反应的化学方程式为：，故填：疏松多孔、；
②铁生锈的条件是铁与氧气、水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气或水，故家庭使用的铁锅防锈方法有：保持铁锅表面洁净、干燥，刷食用油等。
18．a 温度越高，二氧化硫的转化率越低 450℃时，V2O5的催化效率最高 降低生产成本 设得到铁的质量为x，则：
x=560t
答：理论上可以炼出铁的质量是560t。
【详解】
（1）黄铁矿石加入沸腾炉之前需将其粉碎，主要目的是加快反应速率提高原料利用率；
故填：a；
（2）SO2与空气中的O2在接触室内五氧化二钒（V2O5）的催化下受热反应生成三氧化硫，化学方程式为；
（3）①由图象可知，当其他条件不变时，反应温度对SO2转化率的影响是温度越高，二氧化硫的转化率越低；
②实际生产中，反应温度通常控制在450℃，主要原因是450℃时，V2O5的催化效率最高；
（4）工业生产中使用空气而不用O2的主要目的是降低生产成本；
（5）详见答案
19．金属 隔绝氧气和水 尾气中含有有毒气体一氧化碳 滤液中一定含有硝酸铜和生成的硝酸亚铁，可能含有没反应完全的硝酸银 减少 80kg
【详解】
（1）①钢属于合金，而合金属于金属材料；
②钢制品表面刷漆能防止生锈，原理是隔绝氧气和水；
（2）①a处是氧化铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳，对应的化学方程式 ；
②由于尾气中含有有毒气体一氧化碳，所以应该将一氧化碳点燃或者收集。
（3）铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，定发生的反应是铁与硝酸银的反应，反应的化学方程式为；滤液呈蓝色，说明溶液中有硝酸铜和生成的硝酸亚铁，可能含有没反应完全的硝酸银；即滤液中一定含有硝酸铜和生成的硝酸亚铁，可能含有没反应完全的硝酸银；
铁和硝酸铜、硝酸银反应的化学方程式及其质量关系为：
置换出来的Cu和Ag比反应进去的Fe的质量大，所以所得溶液质量比反应前减少。
（4）设消耗三氧化二铁的质量为 x，则
x=80kg。
答：消耗三氧化二铁的质量为80kg。
20．Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O； 或者 ； 80%； 10%； 60g； 玻璃棒、胶头滴管。
【详解】
该过程发生反应是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，对应的化学方程式 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
设20g赤铁矿石中氧化铁质量为x，生成的氯化铁的质量为y
消耗的HCl的质量为100g×21.9%＝21.9g
x＝16g
y＝16.25g
此赤铁矿中氧化铁的质量分数为×100%＝80%；
向反应后所得溶液中加入46.5g水，则最终溶液中溶质的质量分数为 ＝10%；
（5）若用配制100g 21.9%的稀盐酸，则需要36.5%的浓盐酸的质量为 ＝60g；配制稀盐酸时除了需要烧杯、量筒外，还需要的仪器有 玻璃棒、胶头滴管。
21．铝〉铁〉铜 黄铁矿炼铁过程中生成有毒的SO2 含碳量不同 MgO、Mg(OH)2或MgCO3均为白色固体，镁条外面是灰黑色 水 温度没有达到分解所需的最低温度 0.72g MgCO3 4:1:4
【详解】
（一）铁的有关知识
I．活动性越强的金属冶炼越困难；人类使用金属经历了青铜、铁器时代，近代才开始大量使用铝材料，这反映出铜、铁、铝这三种金属的活动性由强到弱的顺序是铝〉铁〉铜。
II．工业炼铁多采用赤铁矿、磁铁矿等，以磁铁矿为原料炼铁的反应为一氧化碳在高温下和四氧化三铁反应生成二氧化碳和铁，；炼铁一般不采用黄铁矿（FeS2）的原因可能是①黄铁矿含铁量相对低；②黄铁矿中含有硫元素，炼铁过程中生成有毒的SO2，会污染空气。
III．钢铁材料通常分为生铁和钢，这两种铁合金的主要区别就在于含碳量不同，“百炼成钢”中发生反应为碳和氧气生成二氧化碳，降低了合金的含碳量，。
（二）金属镁及其化合物的探究
提出猜想：有资料可知， Mg(OH)2或MgCO3都是白色固体，MgO也是白色固体，而镁条外面是灰黑色，故该固体不可能是MgO、Mg(OH)2或MgCO3。
实验分析：试管口有液滴出现，说明反应产生了水；澄清石灰水变浑浊则证明有二氧化碳生成；同时灰黑色固体完全变为白色，白色固体应是氧化镁；由上可知黑色固体受热生成了水、二氧化碳、氧化镁，故Mg2(OH)2CO3受热分解的化学方程式为：。
数据处理：分析图像可知，0-t1应是温度没有达到晶体分解所需的最低温度，故固体质量不变，t1-t2为固体中结晶水蒸发，结合已知资料MgCO3的热稳定性比Mg(OH)2的热稳定性更强，则t3-t4是氢氧化镁分解，t5-t6是碳酸镁分解。
（1）0～t1固体质量没有发生变化的原因可能度没有达到晶体分解所需的最低温度；
（2）t1-t2为固体中结晶水失去的反应，质量为：4.66g-3.94g=0.72g；
（3）结合已知资料MgCO3的热稳定性比Mg(OH)2的热稳定性更强，则t3-t4是氢氧化镁分解生成氧化镁和水，。
（4）由分析可知，t4～t5段固体为MgCO3和MgO；
（5）碱式碳酸镁的相对分子质量为84x+58y+18z；
由分析和曲线可知：
氧化镁质量为2.00g，则镁元素的质量为，
二氧化碳质量为3.76g-2.00g=1.76g，则碳元素的质量为，
生成水的质量为（4.66g-3.94g）+（3.94g-3.76g）=0.9g，则氢元素的质量为；
化学反应前后元素种类质量不变，则有：
，
，
，
解得x=4，y=1，z=4，
即xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O中x∶y∶z的最简比为4:1:4。
22．酒精喷灯 玻璃管内红棕色粉末逐渐变为黑色 澄清石灰水变浑浊 没有达到反应所需的温度 1.68g 解：设完全反应生成铁的质量为x.
解得x=1.68g
答：完全反应生成的铁质量为1.68g。 Fe3O4
【详解】
（1）根据资料信息，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃。实验室要利用图1来制取金属铁，反应条件是高温，因此仪器甲应选用的加热仪器是：酒精喷灯；因为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红棕色，铁粉是黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以图1装置中的现象有：玻璃管内红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊。
（2）①因为一氧化碳和氧化铁反应必须达到一定的温度，在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是：没有达到反应所需的温度。
②图中x是氧化铁完全反应转变成铁的质量。设完全反应生成铁的质量为x.
解得x=1.68g
答：完全反应生成的铁质量为1.68g。
③图中A点固体与氧化铁的质量差就是减少的氧元素质量，根据化学式Fe2O3，2.4g氧化铁中，铁元素质量= =1.68g，氧元素的质量=2.4g-1.68g=0.72g。到A点固体质量为2.32g，则A点固体中铁元素的质量仍为1.68g,氧元素的质量=0.72g-（2.40g-2.32g）=0.64g，假设A点固体中物质的化学式是FemOn， 则A点固体中物质的化学式是Fe3O4。