第三节 金属材料的锈蚀与防护
【A层 练基础】
知识点1 影响金属锈蚀的因素
1.[学科素养·科学探究与实践]铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3],下列物质与铜制品生锈无关的是 (A)
A.N2 B.O2 C.H2O D.CO2
2.如图所示是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述正确的是 (B)
①一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后,塑料瓶会变膨胀,因为铁丝锈蚀要放热
④一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁丝锈蚀消耗了氧气
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
3.自主线上学习,居家实验。小明用三枚洁净无锈的铁钉,设计如图所示实验,探究铁生锈的条件。下列说法错误的是 (C)
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙、丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
知识点2 减缓金属锈蚀的方法
4.(2024·邵阳一模)清末铝制艺术品,至今仍保存完好,该艺术品未被锈蚀的主要原因是 (D)
A.铝不易被氧化
B.铝的氧化物容易发生还原反应
C.铝不易发生化学反应
D.铝虽然会氧化,但表面形成的氧化物有保护作用
5.(2023·青岛中考)防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中,与其他三种方法原理不同的是 (D)
A.表面涂油 B.表面刷漆
C.覆盖塑料 D.制成合金
6.(2023·南充中考改编)金属是重要的资源,在人类文明的发展中起着重要作用,回答下列问题:
(1)铜丝常用作导线,利用了铜具有良好的 导电 性。
(2)写出实验室用稀硫酸除铁锈的化学方程式 Fe2O3+3H2SO4===
Fe2(SO4)3+3H2O 。
知识点3 废旧金属的回收与利用
7.下列对回收金属的说法不正确的是 (D)
A.可以节约金属资源 B.可以节约能源
C.可以减少环境的污染 D.防止金属锈蚀
8.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痕。则它们的硬度大小关系是纯铜 < (选填“>”“<”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 ACD (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
【B层 提能力】
9.(2024·枣庄期中)用如图所示装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水,再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(有效容积345 mL)旋紧瓶盖放入其中,观察瓶子不再变瘪,记录反应前后数据如图所示。下列说法不正确的是 (D)
A.矿泉水瓶需气密性好
B.实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内压强减小
C.实验测得氧气体积分数约为20.87%
D.铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大
10.某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件,一段时间后,只有一个瓶中的铁丝生锈,下列说法不正确的是 (C)
A.甲瓶中的铁丝生锈
B.通过对比甲瓶和乙瓶的现象可以说明铁生锈的一个条件是与水接触
C.通过对比甲瓶和丙瓶中的现象,可以说明铁生锈必须有氮气
D.实验后得出结论:铁与水和氧气共同接触,才能生锈
11.(2023·常德中考改编)常德滨湖公园的“金刚塔”,俗称“铁树”,始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况,专家认为由于常德天气潮湿多雨,加上“金刚塔”主要成分为铁,导致表面局部锈蚀严重,需作保护处理。请回答相应问题:
(1)铁锈主要成分为 Fe2O3 (填化学式)。
(2)常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重,以下合理的除锈措施是 B (填序号)。
A.直接喷洒稀盐酸
B.小心打磨生锈处
C.用水清洗
【C层 拓思维】
12.[学科素养·科学探究与实践]某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈,他联想到探究铁生锈条件的实验,决定采用控制变量法探究铜生锈的原因,请你一起探究。
【提出问题】铜生锈的原因是什么
【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿。
【猜想与假设】根据查阅的资料猜测:铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果,理由是 根据质量守恒定律,化学变化前后元素的种类不变,铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,含有铜、碳、氧和氢元素,空气中O2、CO2、H2O中含有碳、氧和氢元素,因此铜生锈可能是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果 。
【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验,设计并进行了如下四个实验(说明:实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。
实验编号 实验装置 实验现象
一 铜片不生锈
二 铜片不生锈
三 铜片不生锈
四 铜片生锈
在上述实验三中,控制的因素是 二氧化碳 ,制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是 操作简单、安全环保 (写一条)。铜生成铜绿的化学方程式为 2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3 。
【实验结论】他的猜想正确。
【反思与提高】(1)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈,切开的苹果不久后变成咖啡色,好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外,都与 氧气 (填物质名称)有关。
(2)请你提出一条延长食品保质期的建议:
与氧气隔绝或充入化学性质不活泼的气体(如氮气) 。
(3)要除去眼镜框表面的铜绿,应选用的药品是 稀盐酸 (写一种)。 第三节 金属材料的锈蚀与防护
【A层 练基础】
知识点1 影响金属锈蚀的因素
1.[学科素养·科学探究与实践]铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈[主要成分为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
2.如图所示是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述正确的是 ( )
①一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后,塑料瓶会变膨胀,因为铁丝锈蚀要放热
④一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁丝锈蚀消耗了氧气
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
3.自主线上学习,居家实验。小明用三枚洁净无锈的铁钉,设计如图所示实验,探究铁生锈的条件。下列说法错误的是 ( )
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙、丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
知识点2 减缓金属锈蚀的方法
4.(2024·邵阳一模)清末铝制艺术品,至今仍保存完好,该艺术品未被锈蚀的主要原因是 ( )
A.铝不易被氧化
B.铝的氧化物容易发生还原反应
C.铝不易发生化学反应
D.铝虽然会氧化,但表面形成的氧化物有保护作用
5.(2023·青岛中考)防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中,与其他三种方法原理不同的是 ( )
A.表面涂油 B.表面刷漆
C.覆盖塑料 D.制成合金
6.(2023·南充中考改编)金属是重要的资源,在人类文明的发展中起着重要作用,回答下列问题:
(1)铜丝常用作导线,利用了铜具有良好的 性。
(2)写出实验室用稀硫酸除铁锈的化学方程式
。 知识点3 废旧金属的回收与利用
7.下列对回收金属的说法不正确的是 ( )
A.可以节约金属资源 B.可以节约能源
C.可以减少环境的污染 D.防止金属锈蚀
8.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痕。则它们的硬度大小关系是纯铜 (选填“>”“<”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
【B层 提能力】
9.(2024·枣庄期中)用如图所示装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水,再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(有效容积345 mL)旋紧瓶盖放入其中,观察瓶子不再变瘪,记录反应前后数据如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.矿泉水瓶需气密性好
B.实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内压强减小
C.实验测得氧气体积分数约为20.87%
D.铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大
10.某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件,一段时间后,只有一个瓶中的铁丝生锈,下列说法不正确的是 ( )
A.甲瓶中的铁丝生锈
B.通过对比甲瓶和乙瓶的现象可以说明铁生锈的一个条件是与水接触
C.通过对比甲瓶和丙瓶中的现象,可以说明铁生锈必须有氮气
D.实验后得出结论:铁与水和氧气共同接触,才能生锈
11.(2023·常德中考改编)常德滨湖公园的“金刚塔”,俗称“铁树”,始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况,专家认为由于常德天气潮湿多雨,加上“金刚塔”主要成分为铁,导致表面局部锈蚀严重,需作保护处理。请回答相应问题:
(1)铁锈主要成分为 (填化学式)。
(2)常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重,以下合理的除锈措施是 (填序号)。
A.直接喷洒稀盐酸
B.小心打磨生锈处
C.用水清洗
【C层 拓思维】
12.[学科素养·科学探究与实践]某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈,他联想到探究铁生锈条件的实验,决定采用控制变量法探究铜生锈的原因,请你一起探究。
【提出问题】铜生锈的原因是什么
【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿。
【猜想与假设】根据查阅的资料猜测:铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果,理由是 。
【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验,设计并进行了如下四个实验(说明:实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。
实验编号 实验装置 实验现象
一 铜片不生锈
二 铜片不生锈
三 铜片不生锈
四 铜片生锈
在上述实验三中,控制的因素是 ,制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是 (写一条)。铜生成铜绿的化学方程式为 。
【实验结论】他的猜想正确。
【反思与提高】(1)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈,切开的苹果不久后变成咖啡色,好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外,都与 (填物质名称)有关。
(2)请你提出一条延长食品保质期的建议:
。
(3)要除去眼镜框表面的铜绿,应选用的药品是 (写一种)。
