单元3金属的锈蚀与保护专题八金属和金属材料基础练习2021_2022学年九年级化学(仁爱版)
一.选择题(共13小题)
1.下列各种方法中:①金属表面涂抹油漆,②改变金属的内部结构,③保持金属表面清洁干燥,④在金属表面进行电镀,⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是( )
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.全部
2.下列有关资源和能源的叙述中正确的是( )
A.石油炼制时,将石油分解可得到不同的产品,使石油得到综合利用
B.金属的回收利用是保护金属资源的一项措施,世界上已有90%以上的铁得到回收利用
C.我国金属资源种类比较齐全,矿物储量也很丰富,可以随便开采
D.使用最多的金属材料是钢铁
3.生活中的下列说法中不正确的是( )
A.在自行车链条上涂油,防止自行车链条生锈
B.用水基型灭火器来扑灭酒精着火
C.当燃气灶火焰呈现黄色,锅底出现黑色时,调节进风口,使进风量增大
D.为防止大米霉变,应将大米保存在干燥通风处
4.下列有关金属材料的说法错误的是( )
A.在潮湿的空气中铁易生锈
B.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
C.铝和金都有很好的抗腐蚀性,是因为二者的化学性质都很稳定
D.高炉炼铁的原理是在高温条件下,用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来
5.光亮的铁钉在下列几种情况下,最先生锈的是( )
A. B.
C. D.
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.将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后,置于如图所示装置中,进行铁的锈蚀实验。 下列有关说法正确的是( )
A.铁锈蚀后生成四氧化三铁
B.导管内的液面低于试管内的液面
C.活性炭的存在会加速铁的锈蚀
D.以水代替食盐溶液,铁不能发生锈蚀
8.下列关于金属材料的说法中,正确的是( )
A.生铁、硬铝、焊锡、铁矿石都属于合金
B.真金不怕火炼主要是因为黄金的化学性质稳定
C.将生锈的菜刀浸泡在食盐水中,可除去其表面的铁锈
D.通过相互刻画的方法,发现铜片的硬度比黄铜片大
9.埋在地下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢( )
A.在干燥、致密的土壤中 B.在高温、疏松的土壤中
C.在潮湿、致密的土壤中 D.在潮湿、疏松的土壤中
10.下列是铁制品在使用和保存时的注意事项,不正确的是( )
A.避免铁制品长期接触潮湿空气
B.用铁制容器盛装食醋
C.应保持铁制品表面洁净、干燥
D.为防止机床生锈,在机床表面上涂油
11.下列有关铁的说法正确的是( )
A.铁锈的主要成分是Fe3O4,铁丝燃烧的产物是Fe2O3
B.铁元素是地壳中含量最多的金属元素
C.铁锈很致密能防止铁进一步氧化
D.铁丝生锈是缓慢氧化
12.为了防止钢铁制品生锈,可采取的措施是( )
①涂油 ②刷油漆 ③保持干燥 ④镀上其他金属 ⑤烤蓝 ⑥包塑料布。
A.①②③⑥ B.③④⑤⑥ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
13.在下列情况下铁钉最容易生锈的是( )
A.在干燥的空气中 B.在潮湿的空气中
C.部分浸入食盐水中 D.浸没在植物油中
二.填空题(共4小题)
14.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用.
(1)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用,其目的是 .
A.节约金属资源 B.合理开采矿物 C.防止钢铁生锈
(2)为防止家里用的菜刀生锈,你可以采取的措施是 .
(3)将洁净的铁钉放入稀盐酸的中,观察到溶液变浅绿色,有无色气泡逸出.写出发生反应的化学方程式 .
15.中考结束,你就要初中毕业了,离开母校之际,你有没有想到为母校再做一些好事?如打扫卫生、不乱扔杂物。你打扫卫生时,如果收集到下列物品:A、矿泉水瓶;B、易拉罐;C、生锈铁钉;D、废纸箱。
(1)你应该放入“金属回收垃圾箱”的物品是: (填序号)。
(2)如果要把铁钉上的铁锈(主要成分是Fe2O3)除去,以便再利用,你需要什么药品?答: (写名称),写出反应的化学方程式: 。
(3)请你写一句激励其他年级同学爱护学校环境的话: 。
16.同学们在实验室发现了三种金属﹣﹣铝、铁、铜,其中有一块铜片生锈了,表面附有部分铜绿[铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3].他们的实验探究过程如下:
(1)铜绿是铜与空气中的氧气、水和 共同作用的结果;
(2)为探究铝、铁、铜的活动性顺序,某同学设计了一组实验:
①铝片浸入稀硫酸中 ②铜片浸入稀硫酸中 ③铝片浸入氯化亚铁溶液中,这组实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序,还需另补充一个实验来达到实验目的,以下不可行的是 (填序号);
A.铁片浸入稀硫酸 B.铜片浸入氯化亚铁溶液
C.铝片浸入硫酸铜溶液 D.铁片浸入硫酸铜溶液
(3)上述三种金属中铝具有很强的抗腐蚀性,请用化学方程式说明原因: .
17.钢铁是重要的金属材料。
(1)下列铁制品的用途中,利用金属导热性的是 。(填字母,下同)。
(2)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用,其目的是 。
A.节约金属资源 B.合理开采矿物 C.防止钢铁生锈
(3)为防止水龙头生锈。其表面镀有一层铬。铁生锈的条件是 。
三.解答题(共3小题)
18.取一块废旧的铁丝网,将铁丝网剪成几小片,用稀盐酸除去铁锈后,放入锥形瓶中.向锥形瓶中加入3~4mL浓食盐水,塞紧带导管的单孔塞,导管的另一端伸入滴有红墨水的水中.
(1)一段时间后,可观察到除去铁锈后的银白色铁丝表面 (填“生锈”或“不生锈”),同时 .
(2)根据此实验的现象,并结合“热胀冷缩”原理,可知在密封体系内,气压变小的原因可能是 ;气压变大的原因可能是 .(填序号)
①密封体系内气体总量增多 ②密封体系内气体总量减少
③密封体系内的温度升高 ④密封体系内的温度降低.
19.在学习了金属资源保护内容以后,兴趣小组同学对金属的锈蚀做了观察,发现残留水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈;家用的铜质水龙头也生了一层绿色的铜锈。回忆已有的知识,铁生锈的原因是什么?那么钢生锈的原因是什么?查阅有关资料:铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3.他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外,还补充做了铜锈蚀与CO2有关的实验。请回答金属生锈的原因并写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法(合理即可)。
20.世界每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%.请回答:
(1)铁生锈的条件。
(2)金属资源面临枯竭,保护金属资源的有效途径之一就是回收再利用,请说出回收废旧金属的好处。
(答一点即可)
(3)除回收再利用外,你还知道保护金属资源的有效途径有哪些?(答一点即可)
单元3金属的锈蚀与保护专题八金属和金属材料基础练习2021_2022学年九年级化学(仁爱版)
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.下列各种方法中:①金属表面涂抹油漆,②改变金属的内部结构,③保持金属表面清洁干燥,④在金属表面进行电镀,⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是( )
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.全部
【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,进行分析判断。
【解答】解: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,①金属表面涂抹油漆、②改变金属的内部结构、③保持金属表面清洁干燥、④在金属表面进行电镀、⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜,均能对金属起到防止或减缓腐蚀作用。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握防止铁制品生锈的原理(隔绝氧气和水)与措施是正确解答本题的关键。
2.下列有关资源和能源的叙述中正确的是( )
A.石油炼制时,将石油分解可得到不同的产品,使石油得到综合利用
B.金属的回收利用是保护金属资源的一项措施,世界上已有90%以上的铁得到回收利用
C.我国金属资源种类比较齐全,矿物储量也很丰富,可以随便开采
D.使用最多的金属材料是钢铁
【分析】A.根据石油炼制的原理来分析;
B.根据金属的回收利用来分析;
C.根据保护金属资源的措施来分析;
D.根据金属材料的利用来分析。
【解答】解:A.石油炼制时,将石油分馏可得到不同的产品,使石油得到综合利用,这里发生的属于物理变化,而不是分解反应,选项说法错误;
B.金属的回收再利用不仅可以节约资源以及因冶炼金属而消耗的能源,目前世界上只有50%以上的铁得到回收利用,选项说法错误;
C.为了保护金属资源,要合理开发而不能随便开采,选项说法错误;
D.钢铁是使用最多的金属材料,选项说法正确。
故选:D。
【点评】在能源和资源匮乏的今天,它既是社会热点,也是化学考查的热点,对于能源主要侧重能源的分类、能源使用对环境的影响、新能源开发的技术和前景等。
3.生活中的下列说法中不正确的是( )
A.在自行车链条上涂油,防止自行车链条生锈
B.用水基型灭火器来扑灭酒精着火
C.当燃气灶火焰呈现黄色,锅底出现黑色时,调节进风口,使进风量增大
D.为防止大米霉变,应将大米保存在干燥通风处
【分析】A、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.
B、根据水基型灭火器的适用范围,进行分析判断。
C、当燃气灶火焰呈现黄色,锅底出现黑色时,说明燃烧不充分,进行分析判断。
D、根据防止大米霉变的方法,进行分析判断。
【解答】解:A、在自行车链条上涂油,能隔绝氧气和水,防止自行车链条生锈,故选项说法错误。
B、酒精易溶于水,酒精着火不能用水基型灭火器来灭火,酒精随水流动能扩大着火面积,故选项说法错误。
C、当燃气灶火焰呈现黄色,锅底出现黑色时,说明燃烧不充分,可调节进风口,使进风量增大,故选项说法正确。
D、为防止大米霉变,应将大米保存在干燥通风处,使大米保持干燥,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,了解防止铁制品生锈的原理与措施、灭火器的适用范围、燃料充分燃烧的方法等是正确解答本题的关键。
4.下列有关金属材料的说法错误的是( )
A.在潮湿的空气中铁易生锈
B.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
C.铝和金都有很好的抗腐蚀性,是因为二者的化学性质都很稳定
D.高炉炼铁的原理是在高温条件下,用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来
【分析】A、根据铁锈蚀的条件进行分析判断。
B、根据保护金属资源的有效途径,进行分析判断。
C、根据金属的化学性质,进行分析判断。
D、根据高炉炼铁的原理,进行分析判断。
【解答】解:A、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,在潮湿的空气中铁易生锈,故选项说法正确。
B、金属的回收利用,能节约金属资源、减少污染,是保护金属资源的有效途径之一,故选项说法正确。
C、铝和金都有很好的抗腐蚀性,但铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,故选项说法错误。
D、高炉炼铁的原理是在高温条件下,用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来,利用了一氧化碳具有还原性,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握铁锈蚀的条件、金属的化学性质、高炉炼铁的原理等是正确解答本题的关键。
5.光亮的铁钉在下列几种情况下,最先生锈的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据铁生锈的条件进行分析,铁在有水和氧气并存时易生锈,盐类物质能加快铁的锈蚀。
【解答】解:A.铁钉只与二氧化碳和氧气接触,没有接触到水,不会锈蚀;
B.铁钉与空气中的氧气、水同时接触,会慢慢发生锈蚀;
C.铁钉与氧气、水同时接触,锈蚀的速率很快;
D.铁钉与二氧化碳和水接触,不会锈蚀。
故选:C。
【点评】本题考查了金属铁锈蚀的条件,完成此题,可以依据已有的知识进行,要注意某些酸和盐能加快铁的锈蚀速度。
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.将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后,置于如图所示装置中,进行铁的锈蚀实验。 下列有关说法正确的是( )
A.铁锈蚀后生成四氧化三铁
B.导管内的液面低于试管内的液面
C.活性炭的存在会加速铁的锈蚀
D.以水代替食盐溶液,铁不能发生锈蚀
【分析】根据将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后,置于如图所示装置中,一段时间后,铁生锈消耗了装置中的氧气,进行分析判断。
【解答】解:A、铁锈蚀后生成氧化铁,故选项说法错误。
B、将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后,置于如图所示装置中,一段时间后,铁生锈消耗了装置中的氧气,使装置内气体体积减少,压强减小,导管内的液面高于试管内的液面,故选项说法错误。
C、活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,活性炭的存在会加速铁的锈蚀,故选项说法正确。
D、以水代替食盐溶液,铁也会发生锈蚀,只是锈蚀的速率不如用食盐溶液快,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握铁锈蚀的条件(铁与氧气、水同时接触)并能灵活运用是正确解答本题的关键。
8.下列关于金属材料的说法中,正确的是( )
A.生铁、硬铝、焊锡、铁矿石都属于合金
B.真金不怕火炼主要是因为黄金的化学性质稳定
C.将生锈的菜刀浸泡在食盐水中,可除去其表面的铁锈
D.通过相互刻画的方法,发现铜片的硬度比黄铜片大
【分析】A.根据合金的概念来分析;
B.根据金属的化学性质来分析;
C.根据金属锈蚀的原理以及除锈方法来分析;
D.根据合金的性质来分析。
【解答】解:A.铁矿石主要含有铁的化合物,而不是合金,故错误;
B.“真金不怕火炼”这句话是指金在强热条件下没有发生变化,说明黄金化学性质稳定,在加热的条件下不容易与其它物质发生化学反应,故正确;
C.铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁不能和氯化钠反应,将生锈的菜刀浸泡在食盐水中,不能除去其表面的铁锈,故错误;
D.通过相互刻画的方法,发现铜片的痕迹比黄铜的痕迹明显,说明铜片的硬度比黄铜片的硬度小,故错误。
故选:B。
【点评】本题考查了合金的概念与性质、金属的化学性质、铁生锈的条件以及除锈原理,难度不大。
9.埋在地下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢( )
A.在干燥、致密的土壤中 B.在高温、疏松的土壤中
C.在潮湿、致密的土壤中 D.在潮湿、疏松的土壤中
【分析】欲正确解答本题,须知铁制品锈蚀的条件。
【解答】解:铁制品锈蚀的条件是同时与氧气和水接触。把四个答案进行比较可知,在干燥、致密的土壤中,水和氧气存在的最少,所以铸铁管道腐蚀最慢。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对钢铁锈蚀的条件和如何防护知识的认识。学生只要根据铁制品锈蚀的条件,把答案进行比较,就可轻松答题。
10.下列是铁制品在使用和保存时的注意事项,不正确的是( )
A.避免铁制品长期接触潮湿空气
B.用铁制容器盛装食醋
C.应保持铁制品表面洁净、干燥
D.为防止机床生锈,在机床表面上涂油
【分析】根据铁生锈的条件进行分析,铁在有水和氧气并存时易生锈,在酸和盐存在时能加快锈蚀,要防锈就是使铁与水或氧气隔绝。
【解答】解:A、避免接触潮湿空气能与水隔绝,可以起到防锈的作用,故A正确;
B、食醋能加快铁的锈蚀,故B错误;
C、保持铁制品表面洁净干燥能防锈,故C正确;
D、在机床表面涂一层矿物油能使铁与水减少接触,起到防锈的作用,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查了铁生锈的知识,完成此题,可以依据已有的知识进行。
11.下列有关铁的说法正确的是( )
A.铁锈的主要成分是Fe3O4,铁丝燃烧的产物是Fe2O3
B.铁元素是地壳中含量最多的金属元素
C.铁锈很致密能防止铁进一步氧化
D.铁丝生锈是缓慢氧化
【分析】A、根据铁锈的主要成分是 Fe2O3,铁丝燃烧的产物是Fe3O4解答;
B、根据地壳中含量最多的金属元素是铝元素解答;
C、根据铁锈的主要成分是 Fe2O3,它是一种疏松的物质解答;
D、根据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解答.
【解答】解:
A、铁锈的主要成分是 Fe2O3,铁丝燃烧的产物是Fe3O4,故错;
B、地壳中含量最多的金属元素是铝元素,故错;
C、铁锈的主要成分是 Fe2O3,它是一种疏松的物质,不能防止铁进一步氧化,故错;
D、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,属于缓慢氧化,故对。
故选:D。
【点评】题主要考查了铁生锈的条件及其铁锈的性质等方面的知识.可以依据已有的课本知识进行.
12.为了防止钢铁制品生锈,可采取的措施是( )
①涂油 ②刷油漆 ③保持干燥 ④镀上其他金属 ⑤烤蓝 ⑥包塑料布。
A.①②③⑥ B.③④⑤⑥ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
【分析】铁制品在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈;据此结合题意进行分析判断。
【解答】解:钢铁制品在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈。
①涂油、②刷油漆、④镀上其他金属、⑤烤蓝、⑥包塑料布,能使铁制品与氧气和水隔绝,可以防止钢铁制品生锈。
③保持干燥,可以防止钢铁制品生锈。
故①②③④⑤。
故选:D。
【点评】本题难度不大,熟练掌握铁制品锈蚀的条件、防止铁制品锈蚀的措施并能灵活运用是正确解答本题的关键。
13.在下列情况下铁钉最容易生锈的是( )
A.在干燥的空气中 B.在潮湿的空气中
C.部分浸入食盐水中 D.浸没在植物油中
【分析】根据铁生锈的条件进行分析,铁在有水和氧气并存时易生锈,在某些酸和盐的作用下能加快锈蚀.
【解答】解:A、在干燥的空气中铁不与水接触,不易生锈,故A错误;
B、在潮湿的空气中,铁能生锈,但不是很容易生锈,故B错误;
C、铁部分浸入食盐水中,与水和氧气同时存在,且食盐能加快铁的锈蚀,故C最易生锈;
D、浸没在植物油中,铁与水不接触,不易生锈;
故选:C。
【点评】本题考查了铁的锈蚀,完成此题,可以依据已有的知识进行.
二.填空题(共4小题)
14.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用.
(1)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用,其目的是 A .
A.节约金属资源 B.合理开采矿物 C.防止钢铁生锈
(2)为防止家里用的菜刀生锈,你可以采取的措施是 保持菜刀的清洁与干燥(或涂抹一层油) .
(3)将洁净的铁钉放入稀盐酸的中,观察到溶液变浅绿色,有无色气泡逸出.写出发生反应的化学方程式 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ .
【分析】(1)根据金属的回收利用进行分析;
(2)根据防止铁生锈的催哦是分析回答.
(3)根据铁能与稀盐酸反应分析回答.
【解答】解:(1)目前废钢铁的回收利用率较高,从而大大节约了金属资源,故答案为:A.
(2)菜刀暴露在潮湿的空气中容易生锈,因此使菜刀保持干燥或给菜刀涂一层植物油,就可以防止生锈.故填:保持菜刀的清洁与干燥(或涂抹一层油).
(3)铁能与稀盐酸反应生成了氯化亚铁和氢气,发生反应的化学方程式是:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑.故填:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【点评】本题主要考查了铁的性质和用途,在完成本题时要注意化学方程式的书写.
15.中考结束,你就要初中毕业了,离开母校之际,你有没有想到为母校再做一些好事?如打扫卫生、不乱扔杂物。你打扫卫生时,如果收集到下列物品:A、矿泉水瓶;B、易拉罐;C、生锈铁钉;D、废纸箱。
(1)你应该放入“金属回收垃圾箱”的物品是: BC (填序号)。
(2)如果要把铁钉上的铁锈(主要成分是Fe2O3)除去,以便再利用,你需要什么药品?答: 稀盐酸 (写名称),写出反应的化学方程式: Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
(3)请你写一句激励其他年级同学爱护学校环境的话: 捡起面前的垃圾,创造文明小路 。
【分析】(1)根据可回收垃圾是指能够回收再利用,既不污染环境又节约了资源,不可回收垃圾属于不能再利用,但可以集中处理;其中易拉罐瓶为金属制品,需回收利用,生锈铁锈属于金属制品,需要回收利用;
(2)铁锈的成分是氧化铁,能与酸反应生成盐和水,根据除锈的原理写出相应的方程式;
(3)可从宣传、个人行为方面进行有利于环境保护的方面进行解答。
【解答】解:(1)矿泉水瓶能够回收处理后还可以作为制塑料的原料;易拉罐属于金属材料,通过处理还可以制取金属和合金节约了大量的原料;生锈的铁钉可以除锈后再利用;废纸箱能够回收处理后还可以作为制纸的原料;生锈的铁钉和易拉罐都属于金属材料;故应该放入“金属回收垃圾箱”的物品是;BC;
(2)铁锈的成分为氧化铁,可以与酸反应生成盐和水,化学方程式:6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H2O;
(3)只要是符合保护校园环境的即可,所以可以为:捡起面前的垃圾,创造文明小路;保护树木可以从节约用纸做起等;
故答案为:(1)BC;(2)稀盐酸;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;(3)捡起面前的垃圾,创造文明小路等。
【点评】通过回答本题要知道哪些物质可以回收,哪些物质不可以回收,所以为了增强人们的环保意识,变废为宝,别把垃圾放错了位置。
16.同学们在实验室发现了三种金属﹣﹣铝、铁、铜,其中有一块铜片生锈了,表面附有部分铜绿[铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3].他们的实验探究过程如下:
(1)铜绿是铜与空气中的氧气、水和 二氧化碳 共同作用的结果;
(2)为探究铝、铁、铜的活动性顺序,某同学设计了一组实验:
①铝片浸入稀硫酸中 ②铜片浸入稀硫酸中 ③铝片浸入氯化亚铁溶液中,这组实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序,还需另补充一个实验来达到实验目的,以下不可行的是 C (填序号);
A.铁片浸入稀硫酸 B.铜片浸入氯化亚铁溶液
C.铝片浸入硫酸铜溶液 D.铁片浸入硫酸铜溶液
(3)上述三种金属中铝具有很强的抗腐蚀性,请用化学方程式说明原因: 4Al+3O2=2Al2O3 .
【分析】(1)根据质量守恒定律推测铜生锈的因素;
(2)根据在金属活动性顺序中,铝>铁>铜,①能证明铝>氢,②证明氢>铜,③证明铝>铁,设计的实验应该能够证明铁和铜的顺序进行解答;
(3)根据铝和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜进行解答.
【解答】解:(1)铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,根据质量质量守恒定律,则生成铜锈需要含有碳元素的物质,应该是二氧化碳,故答案为:二氧化碳;
(2)在金属活动性顺序中,铝>铁>铜,①能证明铝>氢,②证明氢>铜,③证明铝>铁,设计的实验应该能够证明铁和铜的顺序就可.铁片浸入稀硫酸可以证明铁>氢,故A正确;铜片浸入氯化亚铁溶液不反应,证明铁>铜,故B正确;铝片浸入硫酸铜溶液,铝片表面有红色物质析出,只能证明铝>铜,而不知道铁和铜金属活动顺序,故C错误;将铁片浸入CuSO4溶液中,过一会取出,铁片表面有红色物质析出,证明铁>铜,故D正确;故选:C;
(3)铝和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3.故答案为:4Al+3O2=2Al2O3.
【点评】本题考查了金属生锈以及金属活动性顺序的有关知识,完成此题,可以依据已有的知识进行.
17.钢铁是重要的金属材料。
(1)下列铁制品的用途中,利用金属导热性的是 B 。(填字母,下同)。
(2)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用,其目的是 A 。
A.节约金属资源 B.合理开采矿物 C.防止钢铁生锈
(3)为防止水龙头生锈。其表面镀有一层铬。铁生锈的条件是 与水和氧气同时接触 。
【分析】(1)物质的性质决定了物质的用途,所以可以根据铁的用途,分析利用了铁的什么性质。
(2)从节约金属资源、实现了对资源的循环利用等方面分析。
(3)根据铁生锈的条件进行分析解答。
【解答】解:(1)铁锅是利用了金属的导热性。故填:B;
(2)废钢铁得到回收利用的主要目的是节约金属资源,实现对资源的循环利用等,故填:A;
(3)铁在与水和氧气同时存在时易生锈,故填:与水和氧气同时接触。
【点评】本题考查了金属性质,锈蚀条件的知识,属于结合课本知识的信息。要知道金属锈蚀的条件和防止金属制品生锈的措施,并结合生活实际,选择比较好防止金属生锈的措施和保护金属资源的方法,并知道金属回收的重要意义。
三.解答题(共3小题)
18.取一块废旧的铁丝网,将铁丝网剪成几小片,用稀盐酸除去铁锈后,放入锥形瓶中.向锥形瓶中加入3~4mL浓食盐水,塞紧带导管的单孔塞,导管的另一端伸入滴有红墨水的水中.
(1)一段时间后,可观察到除去铁锈后的银白色铁丝表面 生锈 (填“生锈”或“不生锈”),同时 导管内的液面上升 .
(2)根据此实验的现象,并结合“热胀冷缩”原理,可知在密封体系内,气压变小的原因可能是 ②④ ;气压变大的原因可能是 ①③ .(填序号)
①密封体系内气体总量增多 ②密封体系内气体总量减少
③密封体系内的温度升高 ④密封体系内的温度降低.
【分析】(1)根据铁与水、氧气充分接触时容易生锈,盐溶液能够促进金属生锈解答;根据锥形瓶中的氧气被消耗后,压强减小,在外界大气压的作用下,导管中能够形成水柱解答;
(2)根据装置的特点以及结合“热胀冷缩”原理分析解答.
【解答】解:(1)铁在氧气和水的共同作用下容易生锈;铁与氧气和水相互作用生成铁锈.锥形瓶中的氧气消耗后会导致压强减小,所以观察到导管内的液面上升.故填:生锈;导管内的液面上升;
(2)在密封体系内,气压变小的原因可能是密封体系内气体总量减少、密封体系内的温度降低;气压变大的原因可能是密封体系内气体总量增多或密封体系内的温度升高;故填:②④;①③.
【点评】此题考查分子的性质、铁生锈的条件以及实验的注意事项,属于基础知识的考查.
19.在学习了金属资源保护内容以后,兴趣小组同学对金属的锈蚀做了观察,发现残留水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈;家用的铜质水龙头也生了一层绿色的铜锈。回忆已有的知识,铁生锈的原因是什么?那么钢生锈的原因是什么?查阅有关资料:铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3.他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外,还补充做了铜锈蚀与CO2有关的实验。请回答金属生锈的原因并写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法(合理即可)。
【分析】金属在空气中锈蚀,实际上是金属跟空气中的氧气和水等共同作用的结果;使金属制品与氧气和水等隔绝可以防止生锈。
【解答】解:金属在空气中锈蚀,实际上是金属跟空气中的氧气和水等共同作用的结果;为了防止铁锈蚀,人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法,这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水。
故答案为:
金属跟空气中的氧气和水等共同作用;刷漆等。
【点评】本题难度不大,掌握防止金属制品生锈的原理(隔绝氧气和水等)与措施是正确解答本题的关键。
20.世界每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%.请回答:
(1)铁生锈的条件。
(2)金属资源面临枯竭,保护金属资源的有效途径之一就是回收再利用,请说出回收废旧金属的好处。
(答一点即可)
(3)除回收再利用外,你还知道保护金属资源的有效途径有哪些?(答一点即可)
【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈;从金属的防腐、回收再利用及开采和寻找新的代替品这些方面去考虑。
【解答】解:(1)铁制品的锈蚀的过程,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;
(2)金属资源面临枯竭,保护金属资源的有效途径之一就是回收再利用,其中回收废旧金属的好处有节约金属资源、减少环境污染、节约能源;
(3)除回收再利用外,保护金属资源的有效途径有防止金属锈蚀,有计划、合理开采金属矿物,寻找金属替代品。
故答案是:(1)与空气和水直接接触;
(2)节约金属资源,减少环境污染;
(3)防止金属锈蚀、合理有效开采矿物、寻找金属的替代品。
【点评】此题属于开放性题目,同学们普遍感觉这类题简单,但就是答不完全,这就需要同学们注意课本上这些与生产、生活、环保相关联的知识点。
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