2022-2023人教版九年级化学第八单元金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 课时提高训练
一、单选题
1．（2022·泉州模拟）建设泉州“火围山”方舱医院用到大量铝合金。铝合金属于（ ）
A．金属材料 B．无机非金属材料
C．合成材料 D．复合材料
【答案】A
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物
【解析】【解答】金属材料包括纯金属和合金，所以铝合金属于金属材料，
故答案为：A。
【分析】金属材料包括纯金属和合金。
2．（2021九上·华亭期末）下列有关对自行车的做法不合理的是（ ）
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．露天放置，日晒雨淋 D．链条表面涂机油
【答案】C
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 车架表面喷涂油漆能够隔绝金属车架与空气中氧气和水分的接触，能够减缓金属锈蚀，故合理，不符合题意；
B. 钢圈表面镀防护金属能够隔绝钢圈表面与空气中的氧气和水分的接触，能够减缓钢圈锈蚀，故合理，不符合题意；
C. 自行车露天放置，日晒雨淋，金属长期接触空气中的氧气和水分会发生锈蚀，故不合理，符合题意；
D. 链条表面涂机油能够隔绝链条与空气中氧气和水分的接触，能够减缓链条锈蚀，故合理，不符合题意，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
3．（2022·广州）人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是（ ）
A．铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B．纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C．铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D．含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
【答案】A
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A、铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，故铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性，符合题意；
B、合金比组成它的纯金属硬度大，耐腐性，故铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮，不符合题意；
C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，铁锅清洗后未擦干，会加速铁的锈蚀，不符合题意；
D、含铅、汞等重金属的废旧电池不能随意丢弃，否则会污染水源和土壤，应回收利用，节约金属资源，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.常温下，铝与空气中的氧气发生反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止内部的铝被氧化；
B.铜合金的硬度比纯铜大，更适合用于制作耐磨齿轮；
C.铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果；
D.含铅、汞等重金属的废旧电池，随意丢弃会造成环境污染，应回收后几种处理。
4．（2022·岚山模拟）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，于2022年4月16日成功抵达地面。神舟十三号的成功发射影显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是（ ）
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C．合金中一定只含金属元素
D．不锈钢的性能优良，所以钢是很纯的铁
【答案】B
【知识点】合金与合金的性质；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】A. 地壳中元素含量前五位由多到少依次为氧、硅、铝、铁、钙，所以地壳中含量最高的金属元素是铝，故不符合题意；
B. 钛具有很多优良性，如熔点高、密度小等，因此钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等，故符合题意。
C. 合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不一定只含金属元素，故不符合题意；
D. 不锈钢的性能优良，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，不是很纯的铁，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据合金的性质，地壳中含量最多的元素，进行分析。
5．（2022·平度模拟）金属材料包括铁、铝、铜等纯金属以及它们的合金。下列有关说法错误的是（ ）
A．铝制品具有很好的抗腐蚀性能
B．铁钉浸没在植物油中比在潮湿空气中更易生锈
C．黄铜片（铜锌合金）的硬度大于铜片的硬度
D．室温下钛与稀盐酸不反应，可判断钛的金属活动性比镁弱
【答案】B
【知识点】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】A. 铝能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，铝制品具有很好的抗腐蚀性能，故正确，不符合题意；
B. 铁钉浸没在植物油中可以隔绝空气，不易生锈，铁在潮湿的空气中更易生锈，故错误，符合题意；
C. 合金的硬度大于组成合金的纯金属的硬度，黄铜片（铜锌合金）的硬度大于铜片的硬度，故正确，不符合题意。
D. 室温下钛与稀盐酸不反应，由于镁常温下能与盐酸反应，可判断钛的金属活动性比镁弱，故正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、铝能与氧气反应生成一层致密的氧化铝。
B、根据铁生锈的条件分析。
C、根据合金的硬度大于组成合金的纯金属的硬度分析。
D、在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
6．（2022·东海模拟）为了探究铁制品锈蚀的条件，化学小组使用洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和CaCl2固体进行如下实验，实验装置及现象如下表所示。
实验编号 ① ② ③ ④
实验装置
24小时后实验现象 铁钉表面轻微锈蚀 铁钉表面无明显现象 铁钉表面严重锈蚀 铁钉表面无明显现象
下列分析正确的是（ ）
A．将蒸馏水煮沸的目的是降低水的硬度
B．②③证明水对铁锈蚀有影响
C．①④证明氧气对铁锈蚀有影响
D．①③证明NaCl能加快铁锈蚀
【答案】D
【知识点】探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A. 将蒸馏水煮沸的目的是除去蒸馏水中溶解的氧气，不是降低水的硬度，故不符合题意；
B. 由分析可知：②③变量不唯一，无法对比，故不符合题意；
C. 由分析可知：①④证明水对铁锈蚀有影响，故不符合题意；
D. 由分析可知：①③证明NaCl能加快铁锈蚀，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据控制变量法，结合铁生锈的条件，进行分析。
7．（2022·罗山模拟）10g碳酸钙样品与足量稀盐酸充分反应，生成4.45g二氧化碳，则样品中可能含有的杂质为（ ）
A．碳酸镁 B．碳酸钠 C．碳酸钾 D．碳酸钡
【答案】A
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】设10g纯净碳酸钙生成的二氧化碳的质量为x，
x=4.4g＜4.45g，说明所含杂质的相对分子质量小于100；
碳酸镁的相对分子质量为24+12+16×3=84；
碳酸钠的相对分子质量为23×2+12+16×3=106；
碳酸钾的相对分子质量为39×2+12+16×3=138；
碳酸钡的相对分子质量为137+12+16×3=197。
故答案为：A。
【分析】本题考查利用化学方程式进行计算。本题可采用特殊值法。即假设碳酸钙为10g，可计算出二氧化碳的质量，然后在假设另一个杂质也为10g，可算出一个二氧化碳的质量，然后比较4.45是否在两个二氧化碳的质量之间即可。
8．（2021九上·兰山期末）下列物质由地壳中含量最多的金属元素、非金属元素和空气中含量最多的元素组成是（ ）
A．CaCO3 B．Al2(SO4)3 C．Al(NO3)3 D．Fe(OH)3
【答案】C
【知识点】空气的组成；化学式的书写及意义；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中含量最多的金属元素为铝元素，含量最多的非金属元素为氧元素；空气中氮气约占空气体积的78%，故空气中含量最多的元素为氮元素；氧元素和氮元素可组成硝酸根，其化学价为-1价，铝元素通常呈+3价，故三者组成的化合物的化学式为Al(NO3)3 ，
故答案为：C。
【分析】根据地壳中含量最多的金属元素为铝元素，含量最多的非金属元素为氧元素；空气中含量最多的为氮元素分析。
9．（2021九上·双城月考）学校是我们共同的家，下列关于学校的一些说法错误的是（ ）
A．学校外面的铁制围栏喷漆的主要目的是防锈
B．学校的大厅采用大理石地面，大理石的主要成分是碳酸钙
C．学校卫生间的水龙头为了防止生锈表面镀了一层铬
D．学校的铁柜采用的是铁合金，钢板的含碳量在0.02%-3%之间。
【答案】D
【知识点】生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 铁与氧气、水接触易生锈，学校外面的铁制围栏喷漆的主要目的是隔绝铁与氧气、水的接触，防止生锈，不符合题意；
B. 学校的大厅采用大理石地面，大理石的主要成分是碳酸钙，不符合题意；
C. 学校卫生间的水龙头为了防止生锈表面镀了一层铬，隔绝铁与氧气、水的接触，不符合题意；
D.钢是含碳量在0. 03%~2%之间的铁合金，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据铁生锈原理确定防锈措施，大理石主要成分为碳酸钙及钢的含碳量分析。
10．（2021·临沂）有关金属和金属材料的说法中错误的是（ ）
A．地壳和海洋中，大多数金属以化合物的形式存在
B．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的高
C．通常铝制品抗腐蚀性能比铁制品强
D．铜不能和稀盐酸发生反应
【答案】B
【知识点】合金与合金的性质；金属元素的存在及常见的金属矿物；生铁和钢
【解析】【解答】A、地壳和海洋中，大多数金属以化合物的形式存在，不符合题意；
B、生铁和钢都是铁合金，但生铁的含碳量比钢的高，符合题意；
C、铝和氧气能形成一层致密的氧化铝薄膜，通常铝制品抗腐蚀性能比铁制品强，不符合题意；
D、铜活泼性低于氢，铜不能和稀盐酸发生反应，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据大多数金属在自然界中以化合物的形式存在分析；
B、根据生铁的含碳量比钢的高分析；
C、根据铝和氧气能形成一层致密的氧化铝薄膜分析；
D、根据铜不能和稀盐酸发生反应分析。
二、填空题
11．（2022·平顶山模拟）铁生锈是铁与 共同作用的结果，用盐酸除铁锈的化学反应方程式为 ；三星堆出土的青铜器表面有一层铜绿，形成铜绿的化学反应为，则M的化学式为 。
【答案】O2和 H2O（氧气和水）；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；CO2
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】铁生锈是铁与O2和 H2O共同作用的结果，铁锈主要成分是氧化铁，用盐酸除铁锈的化学反应方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；反应前（M除外）有2Cu、3O、2H，反应后有2Cu、5O、2H、C，根据化学反应前前后各种原子个数相等，则M的化学式为CO2。
【分析】根据铁生锈是铁与O2和 H2O共同作用的结果，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水及化学反应前后原子种类和个数不变分析。
12．（2021·攀枝花模拟）铁制品生锈的条件是 ，在金属表面涂一层油漆目的是 ，生活中铝制品的抗腐蚀性比铁制品好，原因是 。
【答案】潮湿的空气或与氧气和水接触；隔绝空气和水；铝制品表面有一层致密的氧化物保护膜
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁制品生锈，需要有水和氧气的参与，故填与氧气和水接触；
金属锈蚀是由于同时和空气、水等物质接触。在金属表面涂一层油漆，可以隔绝空气和水预防金属生锈，故填隔绝空气和水；
铝化学性质比较活泼，会和空气中氧气反应生成一层致密氧化膜氧化铝，阻隔铝和空气的接触，抑制铝的进一步锈蚀。故填铝制品表面有一层致密的氧化物保护膜。
【分析】根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用，涂漆可隔绝空气和水及铝常温与氧气反应表面形成致密氧化铝膜分析。
13．（2020·襄阳）郑万高铁襄阳至保康段正在紧张施工中，高铁让襄阳人出行更为方便。
（1）架设高铁的铁轨不是纯铁制造，而是用锰钢制造，因为与纯铁比较，锰钢具有___________等突出的优点（填字母序号）。
A．韧性好、硬度大 B．可塑性好、易加工
（2）高铁经过汉江时架设了一座美丽的大桥，在大桥上方的钢梁表面刷漆，主要是为了防止钢梁与 、水蒸气接触而锈蚀。
【答案】（1）A
（2）氧气
【知识点】合金与合金的性质；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）架设高铁的铁轨不是纯铁制造，而是用锰钢制造，因为与纯铁比较，锰钢具有韧性好、硬度大等突出的优点，锰钢硬度大，不具有可塑性好、易加工特点；故填：A。（2）高铁经过汉江时架设了一座美丽的大桥，在大桥上方的钢梁表面刷漆，主要是为了防止钢梁与氧气、水蒸气接触而锈蚀。
【分析】合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，抗腐蚀性能等也比组成它的纯金属更好；但是，大多数合金的熔点比它的纯金属的熔点低，导电、导热性能比它的纯金属差；金属铁锈蚀的条件是铁与水、空气中氧气接触。
14．（2019九上·南昌期末）昌九高速公路，是江西省第一条高速公路连接南昌市与九江市。高速公路的建设及通行涉及许多化学知识。
（1）高速公路两旁的护栏等重要器件的材料都是钢，钢属于 （填“金属”或“无机非金属”）材料。
（2）工人给钢铁护栏器件喷上油漆，目的是防止铁与 发生反应而生锈。
（3）护栏施工过程中用乙炔（C2H2）燃烧的火焰来焊接金属，乙炔在空气中完全燃烧的化学方程式为 ，请写出X的化学式： 。
（4）高速公路的开通方便了出行，缩短了行程，有利于减少化石燃料的使用，从而有利于控制 （填序号）
①雾霾天气②温室效应③赤潮的形成④酸雨的形成
【答案】（1）金属
（2）氧气和水
（3）CO2
（4）①②④
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）钢主要成分是铁，还含有碳等物质，是金属材料；
（2）工人给钢铁护栏器件喷上油漆，目的是防止铁与氧气和水发生反应而生锈；
（3）由 可知，反应前碳原子是4个，反应后应该是4个，包含在4X中，反应前后氢原子都是4个，反应前氧原子是10个，反应后应该是10个，其中8个包含在4X中，X的化学式是CO2；
（4）高速公路的开通方便了出行，缩短了行程，有利于减少化石燃料的使用，从而有利于控制雾霾天气，温室效应，酸雨的形成。
【分析】（1）根据金属和合金都属于金属材料分析
（2）根据铁和空气中的氧气和水接触会生锈分析
（3）根据化学反应前后原子的种类和数目不变分析
（4）根据化石燃烧的危害分析
15．（2017·铜仁）在工业上常用一氧化碳还原赤铁矿或磁铁矿来冶炼金属，赤铁矿的主要成分是氧化铁，其中铁元素的化合价为 价，请你写出用磁铁矿炼铁的反应原理 （用化学方程式表示），铁的化学性质比较活泼，它能置换出硫酸铜溶液中的铜 ，（填“能”或“不能”）置换出硫酸锌溶液中的锌；为了保护金属资源，防止金属腐蚀，我们常在金属材料的表面涂抹一层油漆，如在一些铁制品的表面涂抹油漆，主要是为了隔绝空气中的水分和 （填物质的化学式），防止铁被腐蚀．
【答案】+3；Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2；不能；O2
【知识点】金属的化学性质；常见金属的冶炼方法；金属锈蚀的条件及其防护；文字表达式
【解析】【解答】解：氧化铁（Fe2O3）中，氧元素显﹣2价，设铁元素的化合价为x，则2x+（﹣2）×3=0，x=+3；磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，在高温的条件下，一氧化碳与四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳；在金属活动顺序中，铁排在锌的后面，所以铁不能置换出硫酸锌溶液中的锌；在铁制品的表面涂上油漆可以使铁与氧气和水隔绝，从而防止铁生锈．
故答案为：+3；Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 ；不能；O2．
【分析】根据化合物中元素化合价的计算方法、化学方程式的书写方法、金属的活动性顺序以及防锈的原理来分析．
三、简答题
16．请写出保护金属资源的四项措施．
【答案】解：保护金属资源的有效途径有：防止金属的锈蚀，由于金属锈蚀而浪费的金属约占20%﹣40%，要想方设法防止金属生锈；回收利用废旧金属可节约原料、节省能源，是一种保护金属资源的有效途径；有计划、合理地开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益；寻找金属的代用品，减少了金属的使用等
【知识点】合理利用金属资源
【解析】【分析】本题可从防止金属的腐蚀、回收利用废旧金属、合理开采矿物及寻找金属的代用品等方面，进行分析解答．
17．（2015九上·阿拉善盟期末）说出两种防止家中厨房里菜刀或者铁锅生锈的方法．
【答案】解：铁锅或菜刀暴露在潮湿的空气中容易生锈，因此使菜刀、铁锅保持干燥或给菜刀、铁锅涂一层植物油，就可以防止铁锅生锈；
故答案为：不用时保持铁锅干燥或涂一层植物油．
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈，使铁制品与水和氧气隔绝，可以防止生锈．
四、综合题
18．（2022·雨山模拟）钢铁在生产生活中应用广泛。结合工业炼铁的简易流程图，回答下列问题：
（1）为增大反应物的接触面积，使反应更充分，①处的具体措施是 。
（2）每年有大量金属因腐蚀而报废，防止铁生锈的方法有 （只写一种）。
（3）写出工业炼铁主要反应原理的化学方程式 。
（4）生铁和钢的性能不同，原因是 。
（5）高炉气体中能引起温室效应的气体是 。
【答案】（1）将矿石粉碎
（2）在铁制品表面镀铬、镍等耐腐蚀金属
（3）
（4）含碳量不同
（5）二氧化碳或CO2
【知识点】生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】(1)为增大反应物的接触面积，使反应更充分，①处的具体措施可以是将矿石粉碎；
(2)铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，在铁制品表面镀铬、镍等耐腐蚀金属，可隔绝氧气和水，预防金属锈蚀；
(3)工业炼铁主要反应原理是一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
(4)生铁和钢都是铁的合金，二者的含碳量不同，生铁的含碳量为：2%~4. 3%，钢的含碳量为0. 03%~2%，含碳量的不同造成了生铁和钢的性能不同；
(5)高炉气体中能引起温室效应的气体是二氧化碳。
【分析】（1）粉碎固体增大反应物的接触面积；
（2）防止金属生锈：隔绝氧气和水；
（3）书写方程式时注意标注反应条件及相应的气体符号；
（4）生铁和钢都是铁的合金，二者的含碳量不同；
（5）能引起温室效应的气体是二氧化碳。
五、实验探究题
19．（2021九上·梅河口期末）结合下列有关铁的实验，回答下列问题：
（1）A实验，观察到铁片表面有气泡产生，溶液逐渐变成 。
（2）B实验，通过 明显现象，由此可判断铁的活动性比铜强；
（3）C实验
（实验目的） 。
（4）（实验现象）试管c中铁钉表面生锈，试管a和试管b中铁钉表面 。
（5）（实验结论）试管 对比，说明铁生锈需要氧气；试管 对比，说明铁生锈需要水。
（6）（问题交流）试管a中用植物油密封的目的是 。
【答案】（1）浅绿色
（2）铁片表面有红色固体析出（或红色固体附着或红色固体生成）
（3）探究铁生锈的条件
（4）无明显变化
（5）ac或ca；bc
（6）隔绝氧气，防止空气中的氧气溶于蒸馏水
【知识点】金属活动性的探究；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）A实验中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，观察到铁片表面有气泡产生，溶液逐渐变成浅绿色；
（2）B实验中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，通过铁片表面有红色固体析出，这一明显现象，说明铁的活动性比铜强；
（3）由图可知，C实验的目的是：探究铁生锈的条件；
（4）a管中铁只与水接触，不生锈，b管中铁只与氧气接触，不生锈，c管中铁与氧气和水接触，生锈，故现象为：试管c中铁钉表面生锈，试管a和试管b中铁钉表面无明显变化；
（5）实验结论：a管中铁只与水接触，不生锈，c管中铁与氧气和水接触，生锈，故试管a、c对比，说明铁生锈需要氧气；
b管中铁只与氧气接触，不生锈，c管中铁与氧气和水接触，生锈，故试管b、c对比，说明铁生锈需要水；
（6）问题交流：试管a中用植物油密封的目的是隔绝氧气，防止空气中的氧气溶于蒸馏水。
【分析】（1）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
（3）根据图可知，C实验为了探究铁生锈的条件。
（4）根据铁生锈的条件，进行分析。
（5）根据控制变量法，结合铁生锈的条件，进行分析。
（6）植物油可以隔绝空气。
20．（2019·日照）铁合金是生产生活中使用最广泛的金属材料，但铁制品容易被腐蚀而在表面生成红褐色的铁锈。为探究铁制品锈蚀的条件，寻找防止铁制品锈蚀的方法，现进行如下实验：
步骤1：利用右图所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，将导管a、b处的止水夹k1、k2夹紧。
步骤2：一段时间后，观察U形管内三处铁丝表面的变化情况。
回答下列问题：
（1）步骤1中，检验U形管内已充满O2的方法是 。
（2）步骤2中，观察到①处没有明显变化，说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有 （填化学式），②处可能观察到的现象是 ，③处没有明显变化，说明纯铁的抗腐蚀能力较 （填“强”或“弱”）。
（3）待U形管内有明显现象后，将b导管插入水中，打开止水夹k2，观察到 现象，说明该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2。
（4）通过上述实验现象，请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法(不包括制造纯铁)： 。
【答案】（1）在导管b处放一根带火星的木条，若木条复燃，则证明U形管内已充满O2
（2）H2O；产生较多红褐色的锈斑；强
（3）水倒吸入U形管内
（4）刷漆（涂油等合理即可）
【知识点】探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】(1)步骤1中，检验U-形管内已充满O2的方法是：在导管b处放一根带火星的木条，若木条复燃，则证明U形管内已充满O2；
(2)步骤2中，U形管内已充满O2，观察到①处没有明显变化，说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有水，化学式为：H2O；
②处潮湿的普通铁丝与氧气接触，可能观察到的现象是：产生较多红褐色的锈斑；③处没有明显变化，说明纯铁的抗腐蚀能力较强；
(3) 待U形管内有明显现象后，将b导管插入水中，打开止水夹k2，由于该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2，U形管内气压降低，在外界气压的作用下，会观察到水倒吸入U形管内的现象；
(4)通过上述实验现象，提出一种防止铁制品锈蚀的方法：刷漆（涂油等合理即可）。
【分析】（1）根据氧气有助燃性，检验氧气的存在。
（2）根据铁生锈的条件；结合控制变量法进行分析。
（3）根据铁生锈的过程需要消耗氧气，会造成管内气压降低，在外界大气压作用下，水被压入管内。
（4）根据铁生锈的条件可知，为了防止铁生锈，可以隔绝氧气，或者隔绝水，保持干燥。
1 / 12022-2023人教版九年级化学第八单元金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 课时提高训练
一、单选题
1．（2022·泉州模拟）建设泉州“火围山”方舱医院用到大量铝合金。铝合金属于（ ）
A．金属材料 B．无机非金属材料
C．合成材料 D．复合材料
2．（2021九上·华亭期末）下列有关对自行车的做法不合理的是（ ）
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．露天放置，日晒雨淋 D．链条表面涂机油
3．（2022·广州）人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是（ ）
A．铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B．纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C．铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D．含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
4．（2022·岚山模拟）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，于2022年4月16日成功抵达地面。神舟十三号的成功发射影显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是（ ）
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C．合金中一定只含金属元素
D．不锈钢的性能优良，所以钢是很纯的铁
5．（2022·平度模拟）金属材料包括铁、铝、铜等纯金属以及它们的合金。下列有关说法错误的是（ ）
A．铝制品具有很好的抗腐蚀性能
B．铁钉浸没在植物油中比在潮湿空气中更易生锈
C．黄铜片（铜锌合金）的硬度大于铜片的硬度
D．室温下钛与稀盐酸不反应，可判断钛的金属活动性比镁弱
6．（2022·东海模拟）为了探究铁制品锈蚀的条件，化学小组使用洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和CaCl2固体进行如下实验，实验装置及现象如下表所示。
实验编号 ① ② ③ ④
实验装置
24小时后实验现象 铁钉表面轻微锈蚀 铁钉表面无明显现象 铁钉表面严重锈蚀 铁钉表面无明显现象
下列分析正确的是（ ）
A．将蒸馏水煮沸的目的是降低水的硬度
B．②③证明水对铁锈蚀有影响
C．①④证明氧气对铁锈蚀有影响
D．①③证明NaCl能加快铁锈蚀
7．（2022·罗山模拟）10g碳酸钙样品与足量稀盐酸充分反应，生成4.45g二氧化碳，则样品中可能含有的杂质为（ ）
A．碳酸镁 B．碳酸钠 C．碳酸钾 D．碳酸钡
8．（2021九上·兰山期末）下列物质由地壳中含量最多的金属元素、非金属元素和空气中含量最多的元素组成是（ ）
A．CaCO3 B．Al2(SO4)3 C．Al(NO3)3 D．Fe(OH)3
9．（2021九上·双城月考）学校是我们共同的家，下列关于学校的一些说法错误的是（ ）
A．学校外面的铁制围栏喷漆的主要目的是防锈
B．学校的大厅采用大理石地面，大理石的主要成分是碳酸钙
C．学校卫生间的水龙头为了防止生锈表面镀了一层铬
D．学校的铁柜采用的是铁合金，钢板的含碳量在0.02%-3%之间。
10．（2021·临沂）有关金属和金属材料的说法中错误的是（ ）
A．地壳和海洋中，大多数金属以化合物的形式存在
B．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的高
C．通常铝制品抗腐蚀性能比铁制品强
D．铜不能和稀盐酸发生反应
二、填空题
11．（2022·平顶山模拟）铁生锈是铁与 共同作用的结果，用盐酸除铁锈的化学反应方程式为 ；三星堆出土的青铜器表面有一层铜绿，形成铜绿的化学反应为，则M的化学式为 。
12．（2021·攀枝花模拟）铁制品生锈的条件是 ，在金属表面涂一层油漆目的是 ，生活中铝制品的抗腐蚀性比铁制品好，原因是 。
13．（2020·襄阳）郑万高铁襄阳至保康段正在紧张施工中，高铁让襄阳人出行更为方便。
（1）架设高铁的铁轨不是纯铁制造，而是用锰钢制造，因为与纯铁比较，锰钢具有___________等突出的优点（填字母序号）。
A．韧性好、硬度大 B．可塑性好、易加工
（2）高铁经过汉江时架设了一座美丽的大桥，在大桥上方的钢梁表面刷漆，主要是为了防止钢梁与 、水蒸气接触而锈蚀。
14．（2019九上·南昌期末）昌九高速公路，是江西省第一条高速公路连接南昌市与九江市。高速公路的建设及通行涉及许多化学知识。
（1）高速公路两旁的护栏等重要器件的材料都是钢，钢属于 （填“金属”或“无机非金属”）材料。
（2）工人给钢铁护栏器件喷上油漆，目的是防止铁与 发生反应而生锈。
（3）护栏施工过程中用乙炔（C2H2）燃烧的火焰来焊接金属，乙炔在空气中完全燃烧的化学方程式为 ，请写出X的化学式： 。
（4）高速公路的开通方便了出行，缩短了行程，有利于减少化石燃料的使用，从而有利于控制 （填序号）
①雾霾天气②温室效应③赤潮的形成④酸雨的形成
15．（2017·铜仁）在工业上常用一氧化碳还原赤铁矿或磁铁矿来冶炼金属，赤铁矿的主要成分是氧化铁，其中铁元素的化合价为 价，请你写出用磁铁矿炼铁的反应原理 （用化学方程式表示），铁的化学性质比较活泼，它能置换出硫酸铜溶液中的铜 ，（填“能”或“不能”）置换出硫酸锌溶液中的锌；为了保护金属资源，防止金属腐蚀，我们常在金属材料的表面涂抹一层油漆，如在一些铁制品的表面涂抹油漆，主要是为了隔绝空气中的水分和 （填物质的化学式），防止铁被腐蚀．
三、简答题
16．请写出保护金属资源的四项措施．
17．（2015九上·阿拉善盟期末）说出两种防止家中厨房里菜刀或者铁锅生锈的方法．
四、综合题
18．（2022·雨山模拟）钢铁在生产生活中应用广泛。结合工业炼铁的简易流程图，回答下列问题：
（1）为增大反应物的接触面积，使反应更充分，①处的具体措施是 。
（2）每年有大量金属因腐蚀而报废，防止铁生锈的方法有 （只写一种）。
（3）写出工业炼铁主要反应原理的化学方程式 。
（4）生铁和钢的性能不同，原因是 。
（5）高炉气体中能引起温室效应的气体是 。
五、实验探究题
19．（2021九上·梅河口期末）结合下列有关铁的实验，回答下列问题：
（1）A实验，观察到铁片表面有气泡产生，溶液逐渐变成 。
（2）B实验，通过 明显现象，由此可判断铁的活动性比铜强；
（3）C实验
（实验目的） 。
（4）（实验现象）试管c中铁钉表面生锈，试管a和试管b中铁钉表面 。
（5）（实验结论）试管 对比，说明铁生锈需要氧气；试管 对比，说明铁生锈需要水。
（6）（问题交流）试管a中用植物油密封的目的是 。
20．（2019·日照）铁合金是生产生活中使用最广泛的金属材料，但铁制品容易被腐蚀而在表面生成红褐色的铁锈。为探究铁制品锈蚀的条件，寻找防止铁制品锈蚀的方法，现进行如下实验：
步骤1：利用右图所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，将导管a、b处的止水夹k1、k2夹紧。
步骤2：一段时间后，观察U形管内三处铁丝表面的变化情况。
回答下列问题：
（1）步骤1中，检验U形管内已充满O2的方法是 。
（2）步骤2中，观察到①处没有明显变化，说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有 （填化学式），②处可能观察到的现象是 ，③处没有明显变化，说明纯铁的抗腐蚀能力较 （填“强”或“弱”）。
（3）待U形管内有明显现象后，将b导管插入水中，打开止水夹k2，观察到 现象，说明该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2。
（4）通过上述实验现象，请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法(不包括制造纯铁)： 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物
【解析】【解答】金属材料包括纯金属和合金，所以铝合金属于金属材料，
故答案为：A。
【分析】金属材料包括纯金属和合金。
2．【答案】C
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 车架表面喷涂油漆能够隔绝金属车架与空气中氧气和水分的接触，能够减缓金属锈蚀，故合理，不符合题意；
B. 钢圈表面镀防护金属能够隔绝钢圈表面与空气中的氧气和水分的接触，能够减缓钢圈锈蚀，故合理，不符合题意；
C. 自行车露天放置，日晒雨淋，金属长期接触空气中的氧气和水分会发生锈蚀，故不合理，符合题意；
D. 链条表面涂机油能够隔绝链条与空气中氧气和水分的接触，能够减缓链条锈蚀，故合理，不符合题意，
故答案为：C。
【分析】根据铁生锈的条件，进行分析。
3．【答案】A
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A、铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，故铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性，符合题意；
B、合金比组成它的纯金属硬度大，耐腐性，故铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮，不符合题意；
C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，铁锅清洗后未擦干，会加速铁的锈蚀，不符合题意；
D、含铅、汞等重金属的废旧电池不能随意丢弃，否则会污染水源和土壤，应回收利用，节约金属资源，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.常温下，铝与空气中的氧气发生反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止内部的铝被氧化；
B.铜合金的硬度比纯铜大，更适合用于制作耐磨齿轮；
C.铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果；
D.含铅、汞等重金属的废旧电池，随意丢弃会造成环境污染，应回收后几种处理。
4．【答案】B
【知识点】合金与合金的性质；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】A. 地壳中元素含量前五位由多到少依次为氧、硅、铝、铁、钙，所以地壳中含量最高的金属元素是铝，故不符合题意；
B. 钛具有很多优良性，如熔点高、密度小等，因此钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等，故符合题意。
C. 合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不一定只含金属元素，故不符合题意；
D. 不锈钢的性能优良，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，不是很纯的铁，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据合金的性质，地壳中含量最多的元素，进行分析。
5．【答案】B
【知识点】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】A. 铝能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，铝制品具有很好的抗腐蚀性能，故正确，不符合题意；
B. 铁钉浸没在植物油中可以隔绝空气，不易生锈，铁在潮湿的空气中更易生锈，故错误，符合题意；
C. 合金的硬度大于组成合金的纯金属的硬度，黄铜片（铜锌合金）的硬度大于铜片的硬度，故正确，不符合题意。
D. 室温下钛与稀盐酸不反应，由于镁常温下能与盐酸反应，可判断钛的金属活动性比镁弱，故正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、铝能与氧气反应生成一层致密的氧化铝。
B、根据铁生锈的条件分析。
C、根据合金的硬度大于组成合金的纯金属的硬度分析。
D、在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
6．【答案】D
【知识点】探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】A. 将蒸馏水煮沸的目的是除去蒸馏水中溶解的氧气，不是降低水的硬度，故不符合题意；
B. 由分析可知：②③变量不唯一，无法对比，故不符合题意；
C. 由分析可知：①④证明水对铁锈蚀有影响，故不符合题意；
D. 由分析可知：①③证明NaCl能加快铁锈蚀，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据控制变量法，结合铁生锈的条件，进行分析。
7．【答案】A
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】设10g纯净碳酸钙生成的二氧化碳的质量为x，
x=4.4g＜4.45g，说明所含杂质的相对分子质量小于100；
碳酸镁的相对分子质量为24+12+16×3=84；
碳酸钠的相对分子质量为23×2+12+16×3=106；
碳酸钾的相对分子质量为39×2+12+16×3=138；
碳酸钡的相对分子质量为137+12+16×3=197。
故答案为：A。
【分析】本题考查利用化学方程式进行计算。本题可采用特殊值法。即假设碳酸钙为10g，可计算出二氧化碳的质量，然后在假设另一个杂质也为10g，可算出一个二氧化碳的质量，然后比较4.45是否在两个二氧化碳的质量之间即可。
8．【答案】C
【知识点】空气的组成；化学式的书写及意义；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】地壳中含量最多的金属元素为铝元素，含量最多的非金属元素为氧元素；空气中氮气约占空气体积的78%，故空气中含量最多的元素为氮元素；氧元素和氮元素可组成硝酸根，其化学价为-1价，铝元素通常呈+3价，故三者组成的化合物的化学式为Al(NO3)3 ，
故答案为：C。
【分析】根据地壳中含量最多的金属元素为铝元素，含量最多的非金属元素为氧元素；空气中含量最多的为氮元素分析。
9．【答案】D
【知识点】生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】A. 铁与氧气、水接触易生锈，学校外面的铁制围栏喷漆的主要目的是隔绝铁与氧气、水的接触，防止生锈，不符合题意；
B. 学校的大厅采用大理石地面，大理石的主要成分是碳酸钙，不符合题意；
C. 学校卫生间的水龙头为了防止生锈表面镀了一层铬，隔绝铁与氧气、水的接触，不符合题意；
D.钢是含碳量在0. 03%~2%之间的铁合金，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据铁生锈原理确定防锈措施，大理石主要成分为碳酸钙及钢的含碳量分析。
10．【答案】B
【知识点】合金与合金的性质；金属元素的存在及常见的金属矿物；生铁和钢
【解析】【解答】A、地壳和海洋中，大多数金属以化合物的形式存在，不符合题意；
B、生铁和钢都是铁合金，但生铁的含碳量比钢的高，符合题意；
C、铝和氧气能形成一层致密的氧化铝薄膜，通常铝制品抗腐蚀性能比铁制品强，不符合题意；
D、铜活泼性低于氢，铜不能和稀盐酸发生反应，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据大多数金属在自然界中以化合物的形式存在分析；
B、根据生铁的含碳量比钢的高分析；
C、根据铝和氧气能形成一层致密的氧化铝薄膜分析；
D、根据铜不能和稀盐酸发生反应分析。
11．【答案】O2和 H2O（氧气和水）；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；CO2
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】铁生锈是铁与O2和 H2O共同作用的结果，铁锈主要成分是氧化铁，用盐酸除铁锈的化学反应方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；反应前（M除外）有2Cu、3O、2H，反应后有2Cu、5O、2H、C，根据化学反应前前后各种原子个数相等，则M的化学式为CO2。
【分析】根据铁生锈是铁与O2和 H2O共同作用的结果，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水及化学反应前后原子种类和个数不变分析。
12．【答案】潮湿的空气或与氧气和水接触；隔绝空气和水；铝制品表面有一层致密的氧化物保护膜
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】铁制品生锈，需要有水和氧气的参与，故填与氧气和水接触；
金属锈蚀是由于同时和空气、水等物质接触。在金属表面涂一层油漆，可以隔绝空气和水预防金属生锈，故填隔绝空气和水；
铝化学性质比较活泼，会和空气中氧气反应生成一层致密氧化膜氧化铝，阻隔铝和空气的接触，抑制铝的进一步锈蚀。故填铝制品表面有一层致密的氧化物保护膜。
【分析】根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用，涂漆可隔绝空气和水及铝常温与氧气反应表面形成致密氧化铝膜分析。
13．【答案】（1）A
（2）氧气
【知识点】合金与合金的性质；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】（1）架设高铁的铁轨不是纯铁制造，而是用锰钢制造，因为与纯铁比较，锰钢具有韧性好、硬度大等突出的优点，锰钢硬度大，不具有可塑性好、易加工特点；故填：A。（2）高铁经过汉江时架设了一座美丽的大桥，在大桥上方的钢梁表面刷漆，主要是为了防止钢梁与氧气、水蒸气接触而锈蚀。
【分析】合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，抗腐蚀性能等也比组成它的纯金属更好；但是，大多数合金的熔点比它的纯金属的熔点低，导电、导热性能比它的纯金属差；金属铁锈蚀的条件是铁与水、空气中氧气接触。
14．【答案】（1）金属
（2）氧气和水
（3）CO2
（4）①②④
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）钢主要成分是铁，还含有碳等物质，是金属材料；
（2）工人给钢铁护栏器件喷上油漆，目的是防止铁与氧气和水发生反应而生锈；
（3）由 可知，反应前碳原子是4个，反应后应该是4个，包含在4X中，反应前后氢原子都是4个，反应前氧原子是10个，反应后应该是10个，其中8个包含在4X中，X的化学式是CO2；
（4）高速公路的开通方便了出行，缩短了行程，有利于减少化石燃料的使用，从而有利于控制雾霾天气，温室效应，酸雨的形成。
【分析】（1）根据金属和合金都属于金属材料分析
（2）根据铁和空气中的氧气和水接触会生锈分析
（3）根据化学反应前后原子的种类和数目不变分析
（4）根据化石燃烧的危害分析
15．【答案】+3；Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2；不能；O2
【知识点】金属的化学性质；常见金属的冶炼方法；金属锈蚀的条件及其防护；文字表达式
【解析】【解答】解：氧化铁（Fe2O3）中，氧元素显﹣2价，设铁元素的化合价为x，则2x+（﹣2）×3=0，x=+3；磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，在高温的条件下，一氧化碳与四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳；在金属活动顺序中，铁排在锌的后面，所以铁不能置换出硫酸锌溶液中的锌；在铁制品的表面涂上油漆可以使铁与氧气和水隔绝，从而防止铁生锈．
故答案为：+3；Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 ；不能；O2．
【分析】根据化合物中元素化合价的计算方法、化学方程式的书写方法、金属的活动性顺序以及防锈的原理来分析．
16．【答案】解：保护金属资源的有效途径有：防止金属的锈蚀，由于金属锈蚀而浪费的金属约占20%﹣40%，要想方设法防止金属生锈；回收利用废旧金属可节约原料、节省能源，是一种保护金属资源的有效途径；有计划、合理地开采矿物，否则既浪费了资源，又损害了国家利益；寻找金属的代用品，减少了金属的使用等
【知识点】合理利用金属资源
【解析】【分析】本题可从防止金属的腐蚀、回收利用废旧金属、合理开采矿物及寻找金属的代用品等方面，进行分析解答．
17．【答案】解：铁锅或菜刀暴露在潮湿的空气中容易生锈，因此使菜刀、铁锅保持干燥或给菜刀、铁锅涂一层植物油，就可以防止铁锅生锈；
故答案为：不用时保持铁锅干燥或涂一层植物油．
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈，使铁制品与水和氧气隔绝，可以防止生锈．
18．【答案】（1）将矿石粉碎
（2）在铁制品表面镀铬、镍等耐腐蚀金属
（3）
（4）含碳量不同
（5）二氧化碳或CO2
【知识点】生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】(1)为增大反应物的接触面积，使反应更充分，①处的具体措施可以是将矿石粉碎；
(2)铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，在铁制品表面镀铬、镍等耐腐蚀金属，可隔绝氧气和水，预防金属锈蚀；
(3)工业炼铁主要反应原理是一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
(4)生铁和钢都是铁的合金，二者的含碳量不同，生铁的含碳量为：2%~4. 3%，钢的含碳量为0. 03%~2%，含碳量的不同造成了生铁和钢的性能不同；
(5)高炉气体中能引起温室效应的气体是二氧化碳。
【分析】（1）粉碎固体增大反应物的接触面积；
（2）防止金属生锈：隔绝氧气和水；
（3）书写方程式时注意标注反应条件及相应的气体符号；
（4）生铁和钢都是铁的合金，二者的含碳量不同；
（5）能引起温室效应的气体是二氧化碳。
19．【答案】（1）浅绿色
（2）铁片表面有红色固体析出（或红色固体附着或红色固体生成）
（3）探究铁生锈的条件
（4）无明显变化
（5）ac或ca；bc
（6）隔绝氧气，防止空气中的氧气溶于蒸馏水
【知识点】金属活动性的探究；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）A实验中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，观察到铁片表面有气泡产生，溶液逐渐变成浅绿色；
（2）B实验中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，通过铁片表面有红色固体析出，这一明显现象，说明铁的活动性比铜强；
（3）由图可知，C实验的目的是：探究铁生锈的条件；
（4）a管中铁只与水接触，不生锈，b管中铁只与氧气接触，不生锈，c管中铁与氧气和水接触，生锈，故现象为：试管c中铁钉表面生锈，试管a和试管b中铁钉表面无明显变化；
（5）实验结论：a管中铁只与水接触，不生锈，c管中铁与氧气和水接触，生锈，故试管a、c对比，说明铁生锈需要氧气；
b管中铁只与氧气接触，不生锈，c管中铁与氧气和水接触，生锈，故试管b、c对比，说明铁生锈需要水；
（6）问题交流：试管a中用植物油密封的目的是隔绝氧气，防止空气中的氧气溶于蒸馏水。
【分析】（1）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
（3）根据图可知，C实验为了探究铁生锈的条件。
（4）根据铁生锈的条件，进行分析。
（5）根据控制变量法，结合铁生锈的条件，进行分析。
（6）植物油可以隔绝空气。
20．【答案】（1）在导管b处放一根带火星的木条，若木条复燃，则证明U形管内已充满O2
（2）H2O；产生较多红褐色的锈斑；强
（3）水倒吸入U形管内
（4）刷漆（涂油等合理即可）
【知识点】探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】(1)步骤1中，检验U-形管内已充满O2的方法是：在导管b处放一根带火星的木条，若木条复燃，则证明U形管内已充满O2；
(2)步骤2中，U形管内已充满O2，观察到①处没有明显变化，说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有水，化学式为：H2O；
②处潮湿的普通铁丝与氧气接触，可能观察到的现象是：产生较多红褐色的锈斑；③处没有明显变化，说明纯铁的抗腐蚀能力较强；
(3) 待U形管内有明显现象后，将b导管插入水中，打开止水夹k2，由于该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2，U形管内气压降低，在外界气压的作用下，会观察到水倒吸入U形管内的现象；
(4)通过上述实验现象，提出一种防止铁制品锈蚀的方法：刷漆（涂油等合理即可）。
【分析】（1）根据氧气有助燃性，检验氧气的存在。
（2）根据铁生锈的条件；结合控制变量法进行分析。
（3）根据铁生锈的过程需要消耗氧气，会造成管内气压降低，在外界大气压作用下，水被压入管内。
（4）根据铁生锈的条件可知，为了防止铁生锈，可以隔绝氧气，或者隔绝水，保持干燥。
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