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鲁教版初中化学九年级下册第九单元 第三节 钢铁的锈蚀与防护
一、单选题
1．（2021九上·铁西期末）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不当的是（ ）
A．在铁制品表面镀上一层锌 B．在车船的表面喷涂油漆
C．将使用后的菜刀用布擦干 D．家中门把手表面涂防锈油
2．（2021·梧州）我国在西汉初年就掌握炼铁技术，领先西方国家1000多年。下列说法错误的是（ ）
A．纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高
B．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
C．工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁
D．除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀
3．（2021九上·南岗月考）下列关于资源、能源的叙述错误的是（ ）
A．废旧金属的回收利用，不但可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染
B．空气是人类生产活动的重要资源
C．海洋是地球上巨大的资源宝库，海水中含有80多种化学物质
D．地球表面约71%被水覆盖，其中绝大多数是海洋水
4．（2021·盐城）铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈（主要成分Cu2（OH）2CO3），下列物质与铜制品生锈无关的是（ ）
A．N2 B．O2 C．H2O D．CO2
5．（2021·苏州）利用铁粉，炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如下图所示，装置气密性良好）。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶，实验数据如下表：
实验前的体积 实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0mL 100.0mL 51.5mL
下列说法不合理的是（ ）
A．铁的锈蚀是放热反应
B．使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C．此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D．计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
6．（2021·南康模拟）铁钉在食盐水中（如图所示）变化关系错误的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2021·房山模拟）下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是（ ）
A．涂油 B．镀一层耐腐蚀的金属
C．制成不锈钢 D．存放在潮湿的空气中
8．（2021九下·沁阳月考）铁钉在下列情况下：①在干燥的空气中； ②在潮湿的空气中； ③部分浸在食盐水中； ④浸没在植物油中。容易生锈的是（ ）
A．①④ B．①② C．②③ D．②④
9．（2021九上·南岗月考）下列关于资源、能源的叙述正确的是（ ）
A．金属的回收利用，不仅可以节约金属资源，还可以节约95%的能源
B．废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染，但不会危害人体健康
C．地球上的金属资源中金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
D．防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径
二、填空题
10．（2021九上·唐山期中）铁属于 材料，铁生锈主要是铁与空气中的 、 （填化学式）反应，请写出一种防止铁生锈的方法： 。
11．（2021·重庆）2021年3月，四川"三星堆遗址"已出土黄金面具、青铜艺术品、象牙、残存的丝织品等重要文物，其中青铜为合金。
（1）下列物质中属于金属材料的有_____
A．象牙 B．黄金 C．丝织品 D．青铜
（2）青铜的硬度比纯铜 （填大或"小"）。
（3）铜制品长期暴露在空气中能与空气中的 O2、H2O和 化合生成铜锈（主要成分是Cu（OH）2，CO3）。
（4）黄铜是铜锌合金，区分黄铜和纯铜发生反应的化学方程式为 。
12．（2021·福建）钢铁是应用广泛的金属材料。
（1）英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。
①“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中磷元素的化合价为 。
②生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。
③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。
（2）对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程发生了 (填“物理变化”或“化学变化”)。
②致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是 。
三、综合题
13．（2021九上·和平期末）我国自行研发的大型客机C919于近年成功试飞，请根据所学知识回答问题。
（1）下列金属制品的用途，利用金属导热性的是____。
A．铁锅 B．铜导线
C．钢丝绳 D．黄金饰品
（2）选用铝合金做飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度 （填“大于”或“小于”）纯铝。
（3）飞机所用的下列材料属于合成材料的是____。（填序号）
A．塑料扶手 B．纯羊毛毯 C．真皮座套 D．铜制扣件
（4）飞机上的镀铬铁制品能防锈蚀，其防锈原理是阻止了铁与 接触。
（5）若要验证飞机材料中的Fe、Cu和Al的金属活动性顺序，只需一种试剂直接与上述三种金属反应就能达到目的，该试剂是____（填序号）。
A．硫酸铝溶液 B．硫酸亚铁溶液 C．硫酸铜溶液
（6）某炼铁厂现用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量是 t。（计算结果精确到0.1）
14．（2021九上·汝阳期末）金属在人类的生活和生产中起着重要的作用。
（1）钢铁的锈蚀给人类带来了巨大的损失，请写出一种防止铁生锈的方法： 。(合理即可)
（2）将一定量的生铁投入盛有足量稀盐酸的烧杯中，完全反应后，发现烧杯底部留有黑色固体，其成分主要是
A．Fe B．C C．FeCl2 D．Fe3O4
（3）某同学向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中逐渐加入锌粉。溶液中溶质的种类与加入锌粉的质量关系如图所示。
①写出在a点时发生反应的化学方程式 。
②b点对应的溶液中含有的溶质有哪些？
③若c点时溶液的质量与放入锌粉前溶液的质量相等，请解释原因 。
（4）下图装置可作一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验生成的气体产物。
①实验结束时，先关闭阀门，后熄灭酒精喷灯可能会造成什么后果？
②写出装置B中有关反应的化学方程式 。
③某同学用足量的一氧化碳还原100g含氧化铁80%的赤铁矿。充分反应后。请计算理论上生成铁的质量 。
15．（2021九上·绿园期末）回答下列与金属、金属材料有关的问题。
（1）Cu和Al都能用作导线，因为Cu和Al具有良好的 性。
（2）分析反应： ，
①Mn、Fe、Mg三种金属在溶液中的活动性，由强到弱的顺序是 。
②将金属Mn放入硫酸铜溶液中，如果能反应，写出反应方程式 。如果不能反应，说明理由 。
（3）如图是实验室探究铁生锈条件的一组对比实验，a和c两只试管对比，验证影响铁生锈的因素是 。
16．（2021九上·南岗月考）化学就在我们身边，请用所学知识回答下列问题：
（1）生活中防止铁栅栏生锈的一种常用方法是 。
（2）洗涤剂除油污，利用了洗涤剂的 作用。
（3）下图是利用海水提取粗盐的过程：
图中①是 池，刚进入结晶池的海水是氯化钠的 溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
17．（2021·锦州）金属与人类生产、生活密切相关，请回答下列问题：
（1）将黄铜片和纯铜片相互刻划，发现纯铜片表面留下较深的划室。则它们的硬度大小关系是：纯铜 (选填“＞"或“＜"或“=")黄铜；
（2）金属资源储量有限，下列措施能有效保护金属资源的是___________ (填字母)；
A．回收利用废旧金属
B．加大对金属矿物的开采，提高金属产量
C．寻找和开发金属的替代品
D．提高防腐能力，延长金属制品的使用寿命
（3）金属锂被称为“21 世纪的能源金属”，它能与稀硫酸迅速反应生成硫酸锂(Li2SO4)和氢气；遇水反应生成氢氧化锂和氢气，并且放出热量。请你写出锂与水反应的化学方程式 。金属锂着火时， (选填“能”或“不能”)用水来灭火。
答案解析部分
1．【答案】D
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 在铁制品表面镀上一层锌，能隔绝氧气和水，防止铁生锈，不符合题意；
B. 在车船的表面喷涂油漆，能隔绝氧气和水，防止铁生锈，不符合题意；
C. 将使用后的菜刀用布擦干，能隔绝氧气和水，防止铁生锈，不符合题意；
D. 家中门把手表面涂防锈油不利于使用，门把手可以镀一层其他金属，防止铁生锈，符合题意。
故答案为：D。
【分析】铁与空气中的氧气和水接触生锈，破坏燃烧的条件即可防锈，据此分析
2．【答案】D
【考点】合金与合金的性质；一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】A. 生铁是合金，强度、硬度、耐腐蚀性好熔点低，纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高，故正确，不符合题意。
B. 地壳中元素含量分布由高到低依次为氧、硅、铝、铁，铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素，故正确，不符合题意。
C. 工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁，故正确，不符合题意。
D. 铁制品表面油膜能隔绝水和氧气，防止生锈，除去铁制品表面的油膜不能更好防止其腐蚀，故错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
3．【答案】C
【考点】氮气及稀有气体的用途；合理利用金属资源；海洋中的资源
【解析】【解答】A. 废旧金属的回收利用，不但可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染，保护环境，故正确，不符合题意；
B. 空气是人类生产活动的重要资源，如空气中的氧气能供给呼吸，氮气可用于制氮肥等，故正确，不符合题意；
C. 海洋是地球上巨大的资源宝库，海水中含有80多种化学元素，故错误，符合题意；
D. 地球表面约71%被水覆盖，其中绝大多数是海洋水，淡水资源很少，且分布不均，故正确，不符合题意。
故答案为：C。
【解答】海洋是地球上巨大的资源宝库，含有含有80多种化学元素。
4．【答案】A
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】表面生成铜锈主要成分Cu2（OH）2CO3，由Cu、O、H、C元素组成，不含氮元素，故与铜制品生锈无关的是氮气，
故答案为：A。
【分析】根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，进行分析。
5．【答案】C
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 实验1min后温度计读数上升 ，说明铁锈蚀是放热反应，故A不符合题意
B.氯化钠中含有钠离子和氯离子，能够加快铁的锈蚀，故B不符合题意
C.没有控制变量证明需要水参与，故C符合题意
D.计算得出空气中氧气含量为，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】A、根据温度计的变化进行分析
B、根据促进铁锈蚀的方法分析
C、根据实验前后烧杯中水的体积变化分析
D、根据氧气含量的计算方法分析
6．【答案】C
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A、铁生锈消耗试管中的氧气和水，导致压强减小，完全反应后压强不再变化，选项不符合题意；
B、铁生锈消耗水，食盐水质量减小，完全反应后质量不再变化，选项不符合题意；
C、铁和水、氧气反应生成铁锈，导致铁钉质量增大，选项符合题意；
D、铁生锈消耗水，氯化钠质量不变，导致氯化钠质量分数增大，完全反应后不再变化，选项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据铁在食盐水中易生锈分析
7．【答案】D
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A、涂油，防止与空气中的氧气和水蒸气接触生锈，不符题意；
B、镀一层耐腐蚀的金属，防止与空气中的氧气和水蒸气接触生锈，不符题意；
C、制成不锈钢，防止生锈，不符题意；
D、存放在潮湿的空气中，铁制品会生锈，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据铁生锈的条件进行分析
8．【答案】C
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，食盐水能加速铁生锈，故铁在潮湿空气和食盐水中容易生锈，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
9．【答案】D
【考点】金属锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源
【解析】【解答】A. 金属的回收利用，可以节约金属资源和能源，但不是都会节约95%的能源，故不符合题意；
B. 废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染，会危害人体健康，故不符合题意；
C. 地球上的金属资源中除金、银等少数不活泼金属有单质形式存在外，其余大部分以化合物形式存在，故不符合题意；
D. 防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】废旧电池含有重金属，随意丢弃会带来对环境的污染。
10．【答案】金属；O2；H2O；涂油或刷漆（合理即可）
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】金属材料包括纯金属以及它们的合金，所以铁属于金属材料，铁生锈实际是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程；在钢铁表面涂油、刷漆，隔绝空气和水，达到防止铁生锈的目的，故填：金属；O2；H2O；涂油或刷漆（合理即可）。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
11．【答案】（1）B；D
（2）大
（3）CO2
（4）
【考点】合金与合金的性质；合理利用金属资源；置换反应及其应用
【解析】【解答】（1）A、象牙不属于金属材料，不正确；
B、黄金属于金属材料，正确；
C、丝织品属于天然材料，不正确；
D、青铜是铜的合金，属于金属材料，正确。
故答案为：BD；
（2）合金比组成它的纯金属的硬度大，青铜是铜的合金，故青铜的硬度比纯铜大；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含Cu、O、C、H，反应物中含Cu、O、H，故还应含C元素，空气中只有二氧化碳含碳元素，故铜制品长期暴露在空气中能与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜锈，故填：CO2；
（4）黄铜是铜锌合金，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，铜与稀硫酸不反应，无明显现象，故可加入稀硫酸区分，锌与稀硫酸反应的化学方程式为： 。
【分析】（1）金属材料包括纯金属和合金；
（2）合金的硬度比纯金属大；
（3）铜与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜锈；
（4）书写方程式时注意标注反应条件及相应的气体、沉淀符号。
12．【答案】（1）+5；；含碳量
（2）化学变化；隔绝氧气和水
【考点】一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；有关元素化合价的计算；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】（1）①磷酸铁中铁元素显+3价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+3）+x+（-2）×4=0，x=+5；
②一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为： ；
③碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的含碳量，获得性能更好的钢；
（2）①“发蓝”过程有金属氧化物生成，属于化学变化；
②铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是：隔绝氧气和水。
【分析】（1）① 根据在化合物中，元素正、负化合价的代数和为零，进行计算。
② 一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳。
③ 碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳。
（2）①有新物质生成的变化，属于化学变化。
② 根据铁生锈的条件，进行分析。
13．【答案】（1）A
（2）大于
（3）A
（4）氧气和水
（5）B
（6）577.3
【考点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）A.铁锅是利用金属的导热性，正确；
B.铜导线是利用金属的导电性，不正确；
C.钢丝绳是利用金属的延展性，不正确；
D.黄金饰品是利用金属具有光泽的性质，不正确；
故答案为：A。
（2）合金的硬度和强度比组成它的纯金属的硬度和强度大，
故答案为：用铝合金做飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度大于纯铝；故填：大于。
（3）A.塑料把手属于合成材料，正确；
B.纯羊毛毯属于天然材料，不正确；
C.真皮座套属于天然材料，不正确；
D.铜制扣件属于金属材料，不正确；
故答案为：A。
（4）铁生锈是与空气中的氧气和水同时接触造成的，所以飞机上的镀铬铁制品能防锈蚀，其防锈原理是阻止了铁与氧气和水接触；故填：氧气和水。
（5）A.Fe和Cu均不与硫酸铝溶液发生反应，只能得出铝的金属活动性比Fe和Cu强，但无法验证Fe和Cu的金属活动性强弱，不正确；
B.Al能与 硫酸亚铁溶液反应生成硫酸铝和铁，说明Al的金属活动性比Fe强，Cu不与硫酸亚铁溶液反应，说明Fe的金属活动性比Cu强，据此可以验证三种金属的活动性顺序，正确；
C.Fe和Al均能硫酸铜溶液反应，说明Fe和Al的金属活动性均比Cu强，但是无法验证Fe和Al的金属活动性强弱，不正确；
故答案为：B。
（6）炼铁厂常用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳来炼铁；
解：设理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量是x
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
1000t×80% x×97%
x≈577.3t
答：理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是577.3t；故填：577.3。
【分析】（1）根据常见金属的特性进行分析
（2）根据合金的特点进行分析
（3）根据塑料、合成纤维、合成橡胶统称为合成材料进行分析
（4）根据铁与空气中氧气和水接触生锈分析
（5）根据金属活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来进行分析
（6）根据化学方程式的计算方法进行分析
14．【答案】（1）铁表面刷漆
（2）B
（3）；Zn(NO3)2 Cu(NO3)2；锌与硝酸银溶液反应使溶液的质量减小，锌与硝酸铜溶液反应使溶液的质量增大，当溶液减小的质量与增大的质量相等时，溶液质量不变
（4）Ca(OH)2溶液回流进入热的玻璃管中，使玻璃管炸裂；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；设理论上生成铁的质量为x x=56g 答：理论上生成铁的质量为56g。
【考点】金属活动性顺序及其应用；一氧化碳还原氧化铁；生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）铁生锈是铁与氧气、水接触发生的复杂的化学反应。阻止铁和氧气或水接触可以防止生锈，如可以铁表面刷漆。
（2）生铁中含有碳单质，碳不与稀盐酸反应，所以完全反应后烧杯底部留有黑色固体是碳单质，
故答案为：B。
（3）①锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，所以a点时发生反应是新与硝酸银反应生成硝酸锌和银，化学方程式为 。
②b段硝酸银已完全反应，剩余的溶质是生成的硝酸锌（Zn(NO3)2）和剩余的硝酸铜（Cu(NO3)2）。
③根据 ， 可知，锌与硝酸银反应，固体质量增加，溶液质量减少，锌与硝酸铜反应固体质量减少，溶液质量增加。则反应前后溶液质量不变的原因是锌与硝酸银溶液反应使溶液的质量减小，锌与硝酸铜溶液反应使溶液的质量增大，当溶液减小的质量与增大的质量相等时，溶液质量不变。
（4）熄灭酒精喷灯后，温度降低，气体收缩，B中的Ca(OH)2溶液在大气压作用下回流进入热的玻璃管中，使玻璃管炸裂。
②一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳，二氧化碳进入B中与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为 。
【分析】（1）根据铁生锈的条件，进行分析。
（2）生铁中含有碳单质，碳不与稀盐酸反应。
（3）锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌 。
（4）根据大气压的变化情况，结合实验，进行分析。
15．【答案】（1）导电
（2）Mg﹥Mn﹥Fe；；因为锰的活动性强于铜，所以锰能与硫酸铜反应，故没有不能反应得理由
（3）与氧气接触
【考点】常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】物质的性质决定物质的用途，物质的用途也能反映其性质；活泼金属能将活动性比它弱的金属从该金属的盐溶液中置换出来；铁与水和氧气接触，易氧化。
（1）由分析可知，Cu和Al都能用作导线，反映出Cu和Al具有良好的导电性，故填导电；
（2）根据 可知，Mn的活动性比Fe强，根据 可知，Mg的活动性比Mn强，综合可得镁的活动性最强，锰其次，铁最弱，故填Mg﹥Mn﹥Fe；
根据金属活动性顺序表分析，铁的活动性比铜强，而锰的活动性比铁强，根据分析可知，锰能与硫酸铜反应，其化学方程式为： ；
（3）铁生锈要满足与水接触和与氧气接触两个条件，本题使用控制变量法验证，a、c装置中唯一的不同点是有没有与氧气接触，故填与氧气接触。
【分析】（1）根据金属的导电性分析；
（2）根据金属能与盐溶液发生反应证明金属的活动性比盐中金属强分析；
（3）根据对比实验中变量的控制确定铁生锈条件分析。
16．【答案】（1）喷漆
（2）乳化
（3）蒸发；不饱和
【考点】乳化现象与乳化作用；晶体和结晶的概念与现象；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）铁与氧气和水同时接触时会生锈，故铁栅栏可以通过喷漆的方法隔绝氧气来达到防止生锈的目的。
（2）洗涤剂中含有乳化剂，乳化剂可以将植物油在水中分散成细小的液滴，这种作用称为乳化作用。
（3）海水从贮水池中进入蒸发池蒸发水分，随着溶剂的蒸发，溶液逐渐趋于饱和，待溶液接近饱和而还未饱和时就进入结晶池进行结晶，故刚进入结晶池的海水是氯化钠的不饱和溶液。
【分析】（1）铁与氧气和水同时接触时会生锈。
（2）根据乳化作用，进行分析。
（3）根据蒸发结晶操作，进行分析。
17．【答案】（1）＜
（2）A；C；D
（3）；不能
【考点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质；合理利用金属资源
【解析】【解答】（1）将黄铜片和纯铜片相互刻划，发现纯铜片表面留下较深的划痕，说明硬度：纯铜＜黄铜；
（2）保护金属资源，可以通过防止金属腐蚀、金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物，寻找金属替代品等。
故答案为：ACD；
（3）锂与水反应生成氢氧化锂和氢气，该反应的化学方程式为： ；
金属锂能与水反应生成氢气，氢气具有可燃性，故金属锂着火时，不能用水来灭火。
【分析】（1）合金硬度一般比其组分中任一金属的硬度大。
（2）根据保护金属资源的措施，进行分析。
（3）锂与水反应生成氢氧化锂和氢气。
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鲁教版初中化学九年级下册第九单元 第三节 钢铁的锈蚀与防护
一、单选题
1．（2021九上·铁西期末）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不当的是（ ）
A．在铁制品表面镀上一层锌 B．在车船的表面喷涂油漆
C．将使用后的菜刀用布擦干 D．家中门把手表面涂防锈油
【答案】D
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 在铁制品表面镀上一层锌，能隔绝氧气和水，防止铁生锈，不符合题意；
B. 在车船的表面喷涂油漆，能隔绝氧气和水，防止铁生锈，不符合题意；
C. 将使用后的菜刀用布擦干，能隔绝氧气和水，防止铁生锈，不符合题意；
D. 家中门把手表面涂防锈油不利于使用，门把手可以镀一层其他金属，防止铁生锈，符合题意。
故答案为：D。
【分析】铁与空气中的氧气和水接触生锈，破坏燃烧的条件即可防锈，据此分析
2．（2021·梧州）我国在西汉初年就掌握炼铁技术，领先西方国家1000多年。下列说法错误的是（ ）
A．纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高
B．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
C．工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁
D．除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀
【答案】D
【考点】合金与合金的性质；一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】A. 生铁是合金，强度、硬度、耐腐蚀性好熔点低，纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高，故正确，不符合题意。
B. 地壳中元素含量分布由高到低依次为氧、硅、铝、铁，铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素，故正确，不符合题意。
C. 工业上可用焦炭和赤铁矿石反应冶炼铁，故正确，不符合题意。
D. 铁制品表面油膜能隔绝水和氧气，防止生锈，除去铁制品表面的油膜不能更好防止其腐蚀，故错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
3．（2021九上·南岗月考）下列关于资源、能源的叙述错误的是（ ）
A．废旧金属的回收利用，不但可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染
B．空气是人类生产活动的重要资源
C．海洋是地球上巨大的资源宝库，海水中含有80多种化学物质
D．地球表面约71%被水覆盖，其中绝大多数是海洋水
【答案】C
【考点】氮气及稀有气体的用途；合理利用金属资源；海洋中的资源
【解析】【解答】A. 废旧金属的回收利用，不但可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染，保护环境，故正确，不符合题意；
B. 空气是人类生产活动的重要资源，如空气中的氧气能供给呼吸，氮气可用于制氮肥等，故正确，不符合题意；
C. 海洋是地球上巨大的资源宝库，海水中含有80多种化学元素，故错误，符合题意；
D. 地球表面约71%被水覆盖，其中绝大多数是海洋水，淡水资源很少，且分布不均，故正确，不符合题意。
故答案为：C。
【解答】海洋是地球上巨大的资源宝库，含有含有80多种化学元素。
4．（2021·盐城）铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈（主要成分Cu2（OH）2CO3），下列物质与铜制品生锈无关的是（ ）
A．N2 B．O2 C．H2O D．CO2
【答案】A
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】表面生成铜锈主要成分Cu2（OH）2CO3，由Cu、O、H、C元素组成，不含氮元素，故与铜制品生锈无关的是氮气，
故答案为：A。
【分析】根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，进行分析。
5．（2021·苏州）利用铁粉，炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如下图所示，装置气密性良好）。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶，实验数据如下表：
实验前的体积 实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0mL 100.0mL 51.5mL
下列说法不合理的是（ ）
A．铁的锈蚀是放热反应
B．使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C．此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D．计算得出空气中氧气的含量约为19.7%
【答案】C
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 实验1min后温度计读数上升 ，说明铁锈蚀是放热反应，故A不符合题意
B.氯化钠中含有钠离子和氯离子，能够加快铁的锈蚀，故B不符合题意
C.没有控制变量证明需要水参与，故C符合题意
D.计算得出空气中氧气含量为，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】A、根据温度计的变化进行分析
B、根据促进铁锈蚀的方法分析
C、根据实验前后烧杯中水的体积变化分析
D、根据氧气含量的计算方法分析
6．（2021·南康模拟）铁钉在食盐水中（如图所示）变化关系错误的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A、铁生锈消耗试管中的氧气和水，导致压强减小，完全反应后压强不再变化，选项不符合题意；
B、铁生锈消耗水，食盐水质量减小，完全反应后质量不再变化，选项不符合题意；
C、铁和水、氧气反应生成铁锈，导致铁钉质量增大，选项符合题意；
D、铁生锈消耗水，氯化钠质量不变，导致氯化钠质量分数增大，完全反应后不再变化，选项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据铁在食盐水中易生锈分析
7．（2021·房山模拟）下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是（ ）
A．涂油 B．镀一层耐腐蚀的金属
C．制成不锈钢 D．存放在潮湿的空气中
【答案】D
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A、涂油，防止与空气中的氧气和水蒸气接触生锈，不符题意；
B、镀一层耐腐蚀的金属，防止与空气中的氧气和水蒸气接触生锈，不符题意；
C、制成不锈钢，防止生锈，不符题意；
D、存放在潮湿的空气中，铁制品会生锈，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据铁生锈的条件进行分析
8．（2021九下·沁阳月考）铁钉在下列情况下：①在干燥的空气中； ②在潮湿的空气中； ③部分浸在食盐水中； ④浸没在植物油中。容易生锈的是（ ）
A．①④ B．①② C．②③ D．②④
【答案】C
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，食盐水能加速铁生锈，故铁在潮湿空气和食盐水中容易生锈，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
9．（2021九上·南岗月考）下列关于资源、能源的叙述正确的是（ ）
A．金属的回收利用，不仅可以节约金属资源，还可以节约95%的能源
B．废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染，但不会危害人体健康
C．地球上的金属资源中金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
D．防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径
【答案】D
【考点】金属锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源
【解析】【解答】A. 金属的回收利用，可以节约金属资源和能源，但不是都会节约95%的能源，故不符合题意；
B. 废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染，会危害人体健康，故不符合题意；
C. 地球上的金属资源中除金、银等少数不活泼金属有单质形式存在外，其余大部分以化合物形式存在，故不符合题意；
D. 防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】废旧电池含有重金属，随意丢弃会带来对环境的污染。
二、填空题
10．（2021九上·唐山期中）铁属于 材料，铁生锈主要是铁与空气中的 、 （填化学式）反应，请写出一种防止铁生锈的方法： 。
【答案】金属；O2；H2O；涂油或刷漆（合理即可）
【考点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】金属材料包括纯金属以及它们的合金，所以铁属于金属材料，铁生锈实际是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程；在钢铁表面涂油、刷漆，隔绝空气和水，达到防止铁生锈的目的，故填：金属；O2；H2O；涂油或刷漆（合理即可）。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
11．（2021·重庆）2021年3月，四川"三星堆遗址"已出土黄金面具、青铜艺术品、象牙、残存的丝织品等重要文物，其中青铜为合金。
（1）下列物质中属于金属材料的有_____
A．象牙 B．黄金 C．丝织品 D．青铜
（2）青铜的硬度比纯铜 （填大或"小"）。
（3）铜制品长期暴露在空气中能与空气中的 O2、H2O和 化合生成铜锈（主要成分是Cu（OH）2，CO3）。
（4）黄铜是铜锌合金，区分黄铜和纯铜发生反应的化学方程式为 。
【答案】（1）B；D
（2）大
（3）CO2
（4）
【考点】合金与合金的性质；合理利用金属资源；置换反应及其应用
【解析】【解答】（1）A、象牙不属于金属材料，不正确；
B、黄金属于金属材料，正确；
C、丝织品属于天然材料，不正确；
D、青铜是铜的合金，属于金属材料，正确。
故答案为：BD；
（2）合金比组成它的纯金属的硬度大，青铜是铜的合金，故青铜的硬度比纯铜大；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含Cu、O、C、H，反应物中含Cu、O、H，故还应含C元素，空气中只有二氧化碳含碳元素，故铜制品长期暴露在空气中能与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜锈，故填：CO2；
（4）黄铜是铜锌合金，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，铜与稀硫酸不反应，无明显现象，故可加入稀硫酸区分，锌与稀硫酸反应的化学方程式为： 。
【分析】（1）金属材料包括纯金属和合金；
（2）合金的硬度比纯金属大；
（3）铜与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜锈；
（4）书写方程式时注意标注反应条件及相应的气体、沉淀符号。
12．（2021·福建）钢铁是应用广泛的金属材料。
（1）英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。
①“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中磷元素的化合价为 。
②生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。
③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。
（2）对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程发生了 (填“物理变化”或“化学变化”)。
②致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是 。
【答案】（1）+5；；含碳量
（2）化学变化；隔绝氧气和水
【考点】一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；有关元素化合价的计算；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】（1）①磷酸铁中铁元素显+3价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+3）+x+（-2）×4=0，x=+5；
②一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为： ；
③碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的含碳量，获得性能更好的钢；
（2）①“发蓝”过程有金属氧化物生成，属于化学变化；
②铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是：隔绝氧气和水。
【分析】（1）① 根据在化合物中，元素正、负化合价的代数和为零，进行计算。
② 一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳。
③ 碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳。
（2）①有新物质生成的变化，属于化学变化。
② 根据铁生锈的条件，进行分析。
三、综合题
13．（2021九上·和平期末）我国自行研发的大型客机C919于近年成功试飞，请根据所学知识回答问题。
（1）下列金属制品的用途，利用金属导热性的是____。
A．铁锅 B．铜导线
C．钢丝绳 D．黄金饰品
（2）选用铝合金做飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度 （填“大于”或“小于”）纯铝。
（3）飞机所用的下列材料属于合成材料的是____。（填序号）
A．塑料扶手 B．纯羊毛毯 C．真皮座套 D．铜制扣件
（4）飞机上的镀铬铁制品能防锈蚀，其防锈原理是阻止了铁与 接触。
（5）若要验证飞机材料中的Fe、Cu和Al的金属活动性顺序，只需一种试剂直接与上述三种金属反应就能达到目的，该试剂是____（填序号）。
A．硫酸铝溶液 B．硫酸亚铁溶液 C．硫酸铜溶液
（6）某炼铁厂现用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量是 t。（计算结果精确到0.1）
【答案】（1）A
（2）大于
（3）A
（4）氧气和水
（5）B
（6）577.3
【考点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）A.铁锅是利用金属的导热性，正确；
B.铜导线是利用金属的导电性，不正确；
C.钢丝绳是利用金属的延展性，不正确；
D.黄金饰品是利用金属具有光泽的性质，不正确；
故答案为：A。
（2）合金的硬度和强度比组成它的纯金属的硬度和强度大，
故答案为：用铝合金做飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度大于纯铝；故填：大于。
（3）A.塑料把手属于合成材料，正确；
B.纯羊毛毯属于天然材料，不正确；
C.真皮座套属于天然材料，不正确；
D.铜制扣件属于金属材料，不正确；
故答案为：A。
（4）铁生锈是与空气中的氧气和水同时接触造成的，所以飞机上的镀铬铁制品能防锈蚀，其防锈原理是阻止了铁与氧气和水接触；故填：氧气和水。
（5）A.Fe和Cu均不与硫酸铝溶液发生反应，只能得出铝的金属活动性比Fe和Cu强，但无法验证Fe和Cu的金属活动性强弱，不正确；
B.Al能与 硫酸亚铁溶液反应生成硫酸铝和铁，说明Al的金属活动性比Fe强，Cu不与硫酸亚铁溶液反应，说明Fe的金属活动性比Cu强，据此可以验证三种金属的活动性顺序，正确；
C.Fe和Al均能硫酸铜溶液反应，说明Fe和Al的金属活动性均比Cu强，但是无法验证Fe和Al的金属活动性强弱，不正确；
故答案为：B。
（6）炼铁厂常用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳来炼铁；
解：设理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量是x
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
1000t×80% x×97%
x≈577.3t
答：理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是577.3t；故填：577.3。
【分析】（1）根据常见金属的特性进行分析
（2）根据合金的特点进行分析
（3）根据塑料、合成纤维、合成橡胶统称为合成材料进行分析
（4）根据铁与空气中氧气和水接触生锈分析
（5）根据金属活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来进行分析
（6）根据化学方程式的计算方法进行分析
14．（2021九上·汝阳期末）金属在人类的生活和生产中起着重要的作用。
（1）钢铁的锈蚀给人类带来了巨大的损失，请写出一种防止铁生锈的方法： 。(合理即可)
（2）将一定量的生铁投入盛有足量稀盐酸的烧杯中，完全反应后，发现烧杯底部留有黑色固体，其成分主要是
A．Fe B．C C．FeCl2 D．Fe3O4
（3）某同学向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中逐渐加入锌粉。溶液中溶质的种类与加入锌粉的质量关系如图所示。
①写出在a点时发生反应的化学方程式 。
②b点对应的溶液中含有的溶质有哪些？
③若c点时溶液的质量与放入锌粉前溶液的质量相等，请解释原因 。
（4）下图装置可作一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验生成的气体产物。
①实验结束时，先关闭阀门，后熄灭酒精喷灯可能会造成什么后果？
②写出装置B中有关反应的化学方程式 。
③某同学用足量的一氧化碳还原100g含氧化铁80%的赤铁矿。充分反应后。请计算理论上生成铁的质量 。
【答案】（1）铁表面刷漆
（2）B
（3）；Zn(NO3)2 Cu(NO3)2；锌与硝酸银溶液反应使溶液的质量减小，锌与硝酸铜溶液反应使溶液的质量增大，当溶液减小的质量与增大的质量相等时，溶液质量不变
（4）Ca(OH)2溶液回流进入热的玻璃管中，使玻璃管炸裂；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；设理论上生成铁的质量为x x=56g 答：理论上生成铁的质量为56g。
【考点】金属活动性顺序及其应用；一氧化碳还原氧化铁；生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）铁生锈是铁与氧气、水接触发生的复杂的化学反应。阻止铁和氧气或水接触可以防止生锈，如可以铁表面刷漆。
（2）生铁中含有碳单质，碳不与稀盐酸反应，所以完全反应后烧杯底部留有黑色固体是碳单质，
故答案为：B。
（3）①锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，所以a点时发生反应是新与硝酸银反应生成硝酸锌和银，化学方程式为 。
②b段硝酸银已完全反应，剩余的溶质是生成的硝酸锌（Zn(NO3)2）和剩余的硝酸铜（Cu(NO3)2）。
③根据 ， 可知，锌与硝酸银反应，固体质量增加，溶液质量减少，锌与硝酸铜反应固体质量减少，溶液质量增加。则反应前后溶液质量不变的原因是锌与硝酸银溶液反应使溶液的质量减小，锌与硝酸铜溶液反应使溶液的质量增大，当溶液减小的质量与增大的质量相等时，溶液质量不变。
（4）熄灭酒精喷灯后，温度降低，气体收缩，B中的Ca(OH)2溶液在大气压作用下回流进入热的玻璃管中，使玻璃管炸裂。
②一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳，二氧化碳进入B中与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为 。
【分析】（1）根据铁生锈的条件，进行分析。
（2）生铁中含有碳单质，碳不与稀盐酸反应。
（3）锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌 。
（4）根据大气压的变化情况，结合实验，进行分析。
15．（2021九上·绿园期末）回答下列与金属、金属材料有关的问题。
（1）Cu和Al都能用作导线，因为Cu和Al具有良好的 性。
（2）分析反应： ，
①Mn、Fe、Mg三种金属在溶液中的活动性，由强到弱的顺序是 。
②将金属Mn放入硫酸铜溶液中，如果能反应，写出反应方程式 。如果不能反应，说明理由 。
（3）如图是实验室探究铁生锈条件的一组对比实验，a和c两只试管对比，验证影响铁生锈的因素是 。
【答案】（1）导电
（2）Mg﹥Mn﹥Fe；；因为锰的活动性强于铜，所以锰能与硫酸铜反应，故没有不能反应得理由
（3）与氧气接触
【考点】常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】物质的性质决定物质的用途，物质的用途也能反映其性质；活泼金属能将活动性比它弱的金属从该金属的盐溶液中置换出来；铁与水和氧气接触，易氧化。
（1）由分析可知，Cu和Al都能用作导线，反映出Cu和Al具有良好的导电性，故填导电；
（2）根据 可知，Mn的活动性比Fe强，根据 可知，Mg的活动性比Mn强，综合可得镁的活动性最强，锰其次，铁最弱，故填Mg﹥Mn﹥Fe；
根据金属活动性顺序表分析，铁的活动性比铜强，而锰的活动性比铁强，根据分析可知，锰能与硫酸铜反应，其化学方程式为： ；
（3）铁生锈要满足与水接触和与氧气接触两个条件，本题使用控制变量法验证，a、c装置中唯一的不同点是有没有与氧气接触，故填与氧气接触。
【分析】（1）根据金属的导电性分析；
（2）根据金属能与盐溶液发生反应证明金属的活动性比盐中金属强分析；
（3）根据对比实验中变量的控制确定铁生锈条件分析。
16．（2021九上·南岗月考）化学就在我们身边，请用所学知识回答下列问题：
（1）生活中防止铁栅栏生锈的一种常用方法是 。
（2）洗涤剂除油污，利用了洗涤剂的 作用。
（3）下图是利用海水提取粗盐的过程：
图中①是 池，刚进入结晶池的海水是氯化钠的 溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
【答案】（1）喷漆
（2）乳化
（3）蒸发；不饱和
【考点】乳化现象与乳化作用；晶体和结晶的概念与现象；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）铁与氧气和水同时接触时会生锈，故铁栅栏可以通过喷漆的方法隔绝氧气来达到防止生锈的目的。
（2）洗涤剂中含有乳化剂，乳化剂可以将植物油在水中分散成细小的液滴，这种作用称为乳化作用。
（3）海水从贮水池中进入蒸发池蒸发水分，随着溶剂的蒸发，溶液逐渐趋于饱和，待溶液接近饱和而还未饱和时就进入结晶池进行结晶，故刚进入结晶池的海水是氯化钠的不饱和溶液。
【分析】（1）铁与氧气和水同时接触时会生锈。
（2）根据乳化作用，进行分析。
（3）根据蒸发结晶操作，进行分析。
17．（2021·锦州）金属与人类生产、生活密切相关，请回答下列问题：
（1）将黄铜片和纯铜片相互刻划，发现纯铜片表面留下较深的划室。则它们的硬度大小关系是：纯铜 (选填“＞"或“＜"或“=")黄铜；
（2）金属资源储量有限，下列措施能有效保护金属资源的是___________ (填字母)；
A．回收利用废旧金属
B．加大对金属矿物的开采，提高金属产量
C．寻找和开发金属的替代品
D．提高防腐能力，延长金属制品的使用寿命
（3）金属锂被称为“21 世纪的能源金属”，它能与稀硫酸迅速反应生成硫酸锂(Li2SO4)和氢气；遇水反应生成氢氧化锂和氢气，并且放出热量。请你写出锂与水反应的化学方程式 。金属锂着火时， (选填“能”或“不能”)用水来灭火。
【答案】（1）＜
（2）A；C；D
（3）；不能
【考点】常见金属的特性及其应用；合金与合金的性质；合理利用金属资源
【解析】【解答】（1）将黄铜片和纯铜片相互刻划，发现纯铜片表面留下较深的划痕，说明硬度：纯铜＜黄铜；
（2）保护金属资源，可以通过防止金属腐蚀、金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物，寻找金属替代品等。
故答案为：ACD；
（3）锂与水反应生成氢氧化锂和氢气，该反应的化学方程式为： ；
金属锂能与水反应生成氢气，氢气具有可燃性，故金属锂着火时，不能用水来灭火。
【分析】（1）合金硬度一般比其组分中任一金属的硬度大。
（2）根据保护金属资源的措施，进行分析。
（3）锂与水反应生成氢氧化锂和氢气。
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