9.3钢铁的锈蚀与防护同步练习（含答案）鲁教版化学九年级下册

9.3 钢铁的锈蚀与防护 同步练习
一、多选题
1．下列关于金属材料的说法正确的是
A．钢的性能优良，钢是很纯的铁，属于单质铁
B．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好
C．铝比铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比铁差
D．铁制品锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气发生反应
2．下列实验设计能达到实验目的是
A．鉴别两种物质
B．探究分子是运动的
C．验证铁钉的锈蚀与氧气有关
D．比较纯金属与合金的硬度
3．利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，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6.0mL） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0mL 100.0mL 51.5mL
下列说法合理的是
A．升温说明铁的锈蚀伴随着放热
B．氯化钠能加快铁的锈蚀是催化剂
C．如果1min后很快打开会使得进入的水偏多
D．计算得出空气中氧气的含量为19.7%
4．下列有关金属的说法正确的是
A．所有金属都呈银白色 B．常温下所有的金属都是固体
C．合金的硬度一般比各成分金属大 D．铝制品耐腐蚀是因为表面生成致密氧化膜
5．下列有关金属的说法不正确的是
A．生铁、紫铜、氧化镁都属于金属材料
B．合金是由金属和非金属组成的混合物
C．金属的回收利用是保护金属资源的存效途径
D．用黄铜与铜相互刻画后，留下明显印痕的是铜
二、选择题
6．下列物质的性质不是在化学变化中表现出来的是（　　）
A．浓硫酸能使小木条变黑炭化 B．铁粉在潮湿的空气中会生锈
C．浓盐酸易挥发 D．煤具有可燃性
7．生活处处有化学。下列关于物质主要成分的说法正确的是
A．铅笔芯的主要成分是铅粉 B．铁锈的主要成分是四氧化三铁
C．天然气的主要成分是甲烷 D．石灰浆的主要成分是氧化钙
8．垃圾箱常有绿、黄两色，下列物质应投入黄色箱的是
A．废铝线 B．旧报纸 C．口香糖 D．易拉罐
9．下列说法合理的有
①在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发，氮气先从液态空气中蒸发出来
②废旧金属的回收利用，不仅可以节约金属资源，而且可以减少对环境的污染
③张青莲主持测定了铟等元素相对原子质量的新值
④只要可燃物的温度达到着火点，可燃物就能燃烧
⑤催化剂在化工生产过程中有重要作用，有的反应没有催化剂就不能进行
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
10．分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，Ｕ型玻璃管内为红墨水（开始时两端液面水平），如下图所示，放置一段时间后，以下说法错误的是（　　）
A．植物油用于隔绝氧气和水 B．b试管中的铁片被腐蚀
C．Ｕ型玻璃管两端的液面变为右低左高 D．Ｕ型玻璃管两端的液面变为左低右高
11．下列各种情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀的速度最慢的是
A．在干燥、致密、不透气的土壤中
B．在潮湿、疏松、透气的土壤中
C．在呈酸性的潮湿土壤中
D．在含沙粒较多、潮湿的土壤中
12．下列实验方案不能达到实验目的的是
A．探究铁生锈与氧气有关
B．验证CaO和水反应是放热反应
C．比较Fe、Ag、Zn的金属活动性
D．探究影响溶解度的因素
13．我们生活在多姿多彩的物质世界里，物质是不断变化的。下列各变化过程中，主要发生物理变化的是
A． 光合作用 B． 滴水成冰
C． 葡萄酿酒 D． 钢铁生锈
14．下列有关金属材料的说法不正确的是
A．铜和黄铜相互刻画，铜片上留有痕迹
B．不锈钢的抗腐蚀性比纯铁更好
C．焊锡比锡的熔点高
D．钢和生铁性能不同，原因为含碳量不同
15．如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象，下列说法不正确的是
A．②③对比说明铁生锈需要水
B．①②对比说明铁生锈需要空气
C．③中附着在棉花上的氧化钙的作用是作干燥剂
D．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉
三、综合应用题
16．“神舟十三号”载人飞船的成功归来，再次向世界展示了中国在航天方面的强大实力。制造飞船用到大量的金属材料。
(1)我国“神舟十三号”载人飞船用的是砷化镓太阳能电池。镓在元素周期表中的信息和原子结构示意图如图所示：
镓原子核内质子数为 ，镓原子在化学反应中所形成的镓离子的符号为 。
(2)“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料—新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰等性能。关于该材料，下列说法不正确的是___________(填字母)。
A．该材料硬度很小
B．该材料对电磁波有屏蔽作用
C．该材料可有效地降低卫星发射时的噪声
(3)铁制品锈蚀的过程是铁与空气中的 同时发生化学反应的过程。
(4)某化工厂排放的废液中含有硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸锌等物质。从废水中回收金属铜、铁和硫酸锌的流程如图所示。
①X为 。
②加入Y时反应的化学方程式为 (写出一个即可)。
③滤液C的质量 (“大于”“小于”或“等于”)滤液B的质量。
(5)工业上常用赤铁矿石冶炼生铁。现要生产5.6t含铁96%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是多少？
17．善于提出问题，探究问题和解决问题是学好化学的重要方法。某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究。
Ⅰ、提出问题
问题1：铁为何称为黑色金属？
问题2：铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应？
问题3：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？
问题4：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？
问题5：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？
Ⅱ、解决问题
【问题1】上网查寻，有两种说法：
a、因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属。
b、因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属。
(1)你认为正确的说法是 （填“a”或“b”）。
【问题2】通过学习，已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈，也能在纯氧气中燃烧。
(2)请写出一种防止钢铁生锈的方法 。
(3)请写出铁丝在纯氧气燃烧的化学方程式 。
【问题3】查阅资料：
a、铁常见的氧化物有氧化铁（Fe2O3）、四氧化三铁（Fe3O4）和氧化亚铁（FeO）。
b、四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看作是氧化亚铁和氧化铁的化合物，它不溶于水，能与酸反应生成两种盐。
c、氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应、无磁性、也不能被磁铁吸引。
(4)请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式 。
(5)有一包黑色粉末，可能是铁粉、Fe3O4粉末、FeO粉末中的一种，请你设计一种实验方案进行鉴别 。
【问题4】同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多。小明结合所学知识，设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数，他称取10.0g赤铁矿，当赤铁矿中的Fe2O3全部还原为Fe时，剩余固体在CO的保护下冷却、称量，质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应）。
(6)图中酒精灯的作用是 。
(7)该赤铁矿中Fe2O3的质量分数（写出计算过程）。
【问题5】在钢铁厂的实验室，同学们采集了用某种热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线，如图2所示：
(8)根据图像分析，写出P点时固体成分的化学式 。
18．钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。
（一）探究炼铁的原理：
用如图1装置完成CO还原Fe2O3的实验。缓慢通入一定量的CO，点燃酒精喷灯，继续通入CO，一段时间后，当粉末全部变为黑色时，熄灭酒精喷灯，冷却后再停止通入CO。
(1)实验开始先缓慢通入一定量的CO，再点燃酒精喷灯。这样做目的是 。
(2)请写出弯管处装置内反应的化学方程式： 。
(3)气球的作用是 。
(4)工业炼铁的原理也是高温下用CO作还原剂，将铁从其氧化物中还原出来。炼铁厂用来炼铁的主要设备是 。
（二）探究合金中某元素含量
某铁的合金是由铁元素和碳元素组成的。为测定该合金中碳元素的质量分数，取5.8克样品进行如下图所示的实验，向样品中加入50克足量的稀硫酸。充分反应后，称得剩余的固体和液体的质量为55.6克，碳不与稀硫酸反应。请回答下列问题：
(5)生成氢气的质量 克。
(6)该合金中碳元素的质量分数 。（保留一位小数）
（三）铁制品的应用和防护
(7)淮安有轨电车的轨道主要材料是铁合金制作的，主要利用该合金耐高温、 等特性。
(8)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 等物质发生化学反应的结果。
(9)自然界中金属资源是有限的。下列做法有助于保护金属资源的是______（填字母序号）
A．回收废铁、废铜等金属
B．裸露的铁栅栏上涂防锈漆、油漆
C．用PVC塑料管代替铁管，用作下水道管和暖气管等
参考答案：
1．BD
2．BD
3．AD
4．CD
5．AB
6．C
7．C
8．C
9．C
10．C
11．A
12．D
13．B
14．C
15．A
16．(1) 31 Ga3+
(2)A
(3)氧气和水蒸气
(4) 锌/Zn Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 大于
(5)解：设需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为x
x=9.6t
答：需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是9.6t。
17．(1)a
(2)涂油（合理即可）
(3)
(4)
(5)取少量黑色粉末于试管中，加入适量的稀盐酸，若有气泡产生，则为铁；若无气泡产生，再取少量粉末于桌面上，用磁铁吸引，能被吸引为四氧化三铁，不能被吸引为氧化铁（合理即可）
(6)除去未反应的一氧化碳，防止污染空气
(7)80%
解法一：
解：氧化铁中氧元素的质量为10.0g-7.6g=2.4g
氧化铁的质量为
氧化铁的质量分数为
解法二：
解：氧化铁中氧元素的质量为10.0g-7.6g=2.4g
设氧化铁的质量为x
氧化铁的质量分数为；
答：氧化铁的质量分数为80%；
(8)Fe3O4
18．(1)排尽装置内空气，防止CO与空气混合爆炸
(2)
(3)收集尾气，防止污染
(4)高炉
(5)0.2
(6)3.4%
(7)耐磨/硬度大/强度大
(8)氧气和水
(9)ABC