9.3金属材料的锈蚀与防护同步练习 鲁教版化学九年级下册

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9.3金属材料的锈蚀与防护
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在探究铁生锈条件的实验中，如图所示。依据所学知识可知下列说法不正确的是
A．试管A、C对比即可得出铁生锈的条件
B．试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气
C．试管B中铁钉不易生锈
D．试管D中铁钉生锈的速率比C快
2．根据铁在空气中生锈的原理，实验小组设计了图示实验装置测定空气里氧气的含量。已知广口瓶的有效容积为，实验8分钟后打开止水夹，水从烧杯流入广口瓶中的体积为。不正确的是
A．实验前广口瓶底部必须放入少量水
B．铁生锈的主要条件是与空气和水直接接触
C．氯化钠和炭粉可能起加快铁粉生锈的作用
D．本实验测得空气里氧气的体积分数小于21%
3．下列实验设计能达到实验目的的是
A．验证质量守恒定律 B．探究微观粒子运动
C．探究铁生锈条件 D．验证人体呼出气体中的含量比空气中高
A．A B．B C．C D．D
4．用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验如图所示。下列说法正确的是
A．实验中使用的蒸馏水可以用自来水替代
B．一周后，甲、乙中的铁钉都有明显锈迹
C．由实验乙、丙可知铁生锈需要有水参与
D．实验乙中植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水中
5．下列实验不能达到实验目的是
选项 A B C D
实验方案
实验目的 探究铁钉生锈的条件 探究的部分性质 测定空气中的体积分数 比较合金和纯金属的硬度
A．A B．B C．C D．D
6．下列实验设计及操作不能达到实验目的的是
A．证明分子在不断运动
B．证明二氧化碳密度比空气大
C．探究铁生锈需要有氧气
D．测定空气中氧气含量
7．广西有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是
A．将铁制品放在潮湿的空气里 B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈
C．废旧金属回收利用可以节约金属资源 D．有计划、合理地开采矿物
8．下列关于资源、能源的叙述正确的是
A．回收废旧金属可以节约金属资源
B．天然气是较清洁的可再生能源
C．海水中含量最多的元素是钠
D．氧气是空气中含量最多的气体
9．下列有关金属的说法正确的是
A．铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
B．铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁
C．用Zn、溶液、Cu验证Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱
D．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的高
10．哈伊高铁是我国在建纬度最高、首条穿越多年岛状冻土区的高速铁路，也是我国“八纵八横”高铁网京哈至京港澳通道的延长线。建成后旅客列车运行时间将大大缩短。下列说法错误的是
A．高铁的开通大大方便了沿线人民的交通出行
B．制造钢轨的材料主要是锰钢，利用其韧性好、硬度大的优点
C．车站围栏表面进行了刷漆处理，能起到美观、防锈、延长使用寿命的作用
D．建造过程中使用的金属材料大多数为纯金属
二、非选择题
11．某校实践小组对垃圾的分类、处理等展开项目化学习。实践小组了解到垃圾回收处理的过程如下：
任务一：垃圾筛分
(1)垃圾筛分时，可根据 区分铜和铝。
任务二：垃圾分类
(2)下列属于可回收垃圾的是_______。
A．玻璃瓶 B．塑料瓶 C．铝制易拉罐
任务三：垃圾回收
【提出问题】为避免环境污染，如何回收废旧电池中的镉(Cd)？
【查阅资料】镉元素在化合物中通常表现为+2价，从溶液中析出时呈海绵状固体。
【设计实验】
(3)取少许经处理制得的硫酸镉溶液于试管中，加入足量的锌粉，充分反应后出现海绵状固体，写出上述反应的化学方程式 。
任务四：了解垃圾分类与回收利用的价值
(4)基于化学视角说明垃圾分类回收利用的重要意义 (答一点即可)。
12．金属文物铭刻着中华文化的脉络，在中华文明的传承中起着重要作用。
(1)三星堆古遗址发现的黄金面具堪称独一无二的旷世神品，金块能够被锻造成薄薄的面具(如图1)，说明金具有良好的 性。
(2)司母戊鼎(如图2)是已知中国古代最重的青铜器，青铜是铜与锡的合金，青铜硬度比纯铜更 。
(3)汉代铁剪锈迹斑斑(如图3)，导致铁制品锈蚀的原因是铁与空气中 同时接触。
(4)北魏《黄白第十六》记载：“曾青涂铁，铁赤如铜”。“曾青”即硫酸铜溶液，“涂铁”后的反应原理为铁与硫酸铜反应生成了铜，这说明铁的活动性比铜的 。
13．金属材料在人类的生产生活中有着广泛的应用，大国重器不断展现在世人面前，航母的建造，空间站的建立等都离不开金属材料。
(1)人类制得并利用金属有着悠久的历史，如图所示。有关常见金属铁、铜、铝的说法中，正确的是 。
①金属使用年代越早，金属活动性越强
②三种金属中，活动性弱的金属一定更耐腐蚀
③常见的不锈钢、黄铜、硬铝等合金的形成过程是物理变化
④生活中铁、铝制品表面的氧化物可拿钢丝球多次刷洗
(2)航母的飞行甲板需要承受潮湿盐雾的海洋大气环境的侵蚀。采用喷漆、涂油等方式所依据的防锈原理是 。
(3)小林同学利用如图实验，最终试管②中得到无色溶液， (填“能”或“不能”)证明三种金属的活动性顺序。写出②中一定会发生的化学反应方程式 。
14．氧气与人体健康关系密切，不同需求环境采用不同的制氧方法。
(1)图是某便携式家用供氧器供氧原理示意图。过碳酸钠加水溶解会分解生成和。供氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，液体变得浑浊，仓壁变得温热，有气泡冒出。反应仓中生成氧气的化学方程式是 ，该供氧器设置加湿仓的目的除了润湿、便于观察氧气输出速率外，还有 。
(2)膜分离法制氧是在一定压力下将空气透过分离膜，利用氧气和氮气渗透速率的不同，实现氧氮分离。渗透速率较快的气体在膜的渗透侧富集，渗透速率慢的气体被截留。医疗上用此方法富集氧气，则氧气的渗透速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)氮气的渗透速率。适当升高温度有助于提高制氧速率，从微观角度分析其原因是 。
(3)氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。一种氧烛主要含，还有少量铁粉，其产氧原理为：触发铁粉燃烧，使分解，反应的化学方程式为：。我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为：原子利用率=目标生成物的质量/参加该反应所有反应物的总质量。
①利用氧烛制氧，原子利用率为 (结果精确至0.1%)。
②氧烛在实际使用时的产氧率明显低于理论值，若反应充分进行，试推测其原因是 。
15．金属材料的使用见证了人类文明发展的过程。
活动一：探究金属的物理性质
(1)如图1，相互刻画比较铜和黄铜(铜锌合金)的硬度， 上有划痕。
活动二：探究金属的化学性质
化学小组利用金属Y和含有Fe(NO3)2、X(NO3)2的混合溶液验证X、Y、Fe三种金属与氢的活动性顺序，操作流程如图2所示，回答下列问题：
(2)X、Y、Fe与氢的活动性由强到弱的顺序是 。
(3)浅绿色滤液中一定含有的阳离子是 (填离子符号)。
(4)生活中的铁制品容易生锈，可在金属表面喷漆，对应的防锈原理是 。
16．化学兴趣小组同学利用如图所示装置探究铁生锈和燃烧条件的实验。请回答下列问题。
(1)一段时间后，观察到铁丝生锈的是 (填装置序号)。
(2)对比实验 ，可得出铁生锈需要与氧气接触的实验结论。
(3)④中干燥铁丝被加热一段时间后剧烈燃烧，火星四射，产生一种黑色固体，由此对比①和④可得出的实验结论是 。
17．124中学学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。
(1)一段时间后，实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是 （填“a”“b”或“c”）。
(2)通过①②试管比较能证明铁钉锈蚀与 有关。
(3)实验得出生活中的铁制品生锈实际上是与 。
(4)实验乙取生锈后的铁钉10 g（含有杂质、Fe2O3、铁。杂质不与酸反应，也不溶于水，Fe2O3与硫酸反应的方程式Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O），加入100g稀硫酸中充分反应后得到固液混合物109.8 g，过滤，称量滤液质量为109 g。
①写出铁与硫酸反应的化学方程式 。
②求产生氢气的质量 。
③求反应Fe2O3的质量 g。
18．对于金属材料，我们应该从多角度了解。
Ⅰ．金属的冶炼
(1)锡是最早发现并使用的金属之一，现广泛应用于航天、电子信息、化工等领域。锡砂主要成分为（杂质不含锡元素），其含锡量约为，则该锡砂中的质量分数约为 （结果精确到）；
(2)“古法炼锡”工艺流程：将木炭和锡砂相间逐层投入锡炉，高温熔炼冶锡，同时产生的另一种物质是，该反应的化学方程式为 ；
Ⅱ．金属的性质
(3)研究人员取等质量、颗粒大小相同、不同锡含量的锡铝合金，加入的蒸馏水中，氢气产量与时间关系曲线如图。
①锡铝合金释氢过程主要是由铝跟热水反应产生氢氧化铝和氢气，该反应的化学方程式为；
②铝跟热水反应时易形成致密的氧化膜阻碍反应，加入锡制成锡铅合金后能破坏氧化膜。据图分析，在相同实验条件下，内，锡含量与产生氢气的速率关系为： ；
③实验结束时，氢气产量最高的是 合金，推测可能的原因是 ；
Ⅲ．金属的锈蚀与防护
(4)将锡镀于铁制品表面可防止铁生锈，其原理是 ；
(5)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。“发蓝”过程属于 （填“物理”或“化学”）变化；
Ⅳ．金属的回收再利用
某工厂为充分利用废弃金属，将严重生锈的废铁屑（杂质不溶于水也不与稀盐酸反应）经过如图所示流程制备高铁酸钾。
【查阅资料】①高铁酸钾难溶于乙醇，受热易分解，极易溶于水并与水反应；②氧化时，发生的反应有；③高铁酸钾（）是一种绿色环保、多功能水处理剂。
(6)“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率，可以采取的措施是 （写一条）；
(7)“酸浸”后溶液中含有的阳离子除了还有 （填离子符号）；
(8)操作X包含：过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是 。
19．对于金属材料，我们应从多角度了解。
【金属材料】2023年5月，我国自主研制的C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。国产大飞机翱翔蓝天，承载着国家意志，民族梦想和人民期盼。
(1)C919的机身采用了第三代铝锂合金，铝锂合金属于 （填“金属材料”成“合成材料”）。
(2)飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其 （写出一点即可）和耐腐蚀等性能。
【金属的性质】
(3)在常温下，铝制品耐腐蚀的原因为 。
(4)如图所示实验，先向a中加入过量 充分反应后打开弹簧夹K；使a中溶液全部进入b中，铜片表面没有变化，由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为 。
(5)将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中，过一会儿取出，观察到铝丝表面有固体析出，溶液显蓝色，发生反应的化学方程式为 。
【金属的冶炼】炼铁的主要原料是赤铁矿（主要成分是）、焦炭、空气等，转化过程如图所示：
(6)过程②中，反应的化学方程式为 。
【金属资源的利用和保护】
(7)如下图是铁制品循环利用的示意图，一定发生化学变化的过程是 （填序号）。废旧的铁锅、铁管属于 （填“厨余垃圾”“可回收物”“有害垃圾”或“其他垃圾”）。废旧金属“循环利用”的意义是 。
《9.3金属材料的锈蚀与防护》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A B D C C A A C D
1．A
【详解】A、A中铁钉和氧气接触不和水接触不生锈，C中铁钉和氧气、水接触生成，变量为水，说明铁生锈需要水，但无法得出铁生锈需要氧气。符合题意；
B、气体溶解度随温度升高而升高。煮沸可以尽最大可能的除去水中溶解的气体。试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气，避免干扰实验。不符合题意；
C、B中铁钉不和氧气接触，不易生锈。不符合题意；
D、氯化钠溶液会加速铁钉的锈蚀，所以试管D中铁钉生锈的速率比C快。不符合题意；
故选A。
2．A
【详解】A、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，但是该实验中滤纸已经浸润氯化钠溶液，无需在广口瓶底部放少量水，且该装置中带有止水夹，也无需在广口瓶底部放少量水形成液封，符合题意；
B、铁生锈的条件是铁与空气中的氧气和水直接接触，不符合题意；
C、铁生锈的条件是铁与空气中的氧气和水直接接触，但是反应速率较慢，氯化钠和炭粉可以加快铁粉生锈的速率，从而缩短实验时间，不符合题意；
D、该实验中铁粉生锈消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，则本实验测得空气里氧气的体积分数为：小于21%，不符合题意。
故选A。
3．B
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，生成的氧气从锥形瓶中进入到空气中，托盘天平左盘中的物质的质量减少，指针向右偏转，不能验证质量守恒定律，选项错误；
B、分子在不断地运动，浓氨水中的氨分子运动到滴有酚酞的蒸馏水中，形成呈碱性的氨水，酚酞变红，可以说明微观粒子不断运动，选项正确；
C、两支试管中的铁钉都能够接触水和空气，一段时间后都发生锈蚀，不能探究铁生锈条件，选项错误；
D、验证呼出气体和空气中CO2含量，应使用澄清石灰水，燃着木条用于检验氧气含量，选项错误，
故选B。
4．D
【详解】A、自来水中含有氧气，会影响实验现象，实验中使用的蒸馏水不可以用自来水替代，不符合题意。
B、甲中铁钉接触水和氧气，乙中铁钉只接触水，不接触氧气，一周后，甲中的铁钉有明显锈迹，乙中铁钉没有明显锈迹，不符合题意。
C、实验乙中铁钉只接触水，不接触氧气，不生锈，丙中铁钉只接触氧气，不接触水，不生锈，没有生锈的对比实验，由实验乙、丙不能确定铁生锈需要有水参与，不符合题意。
D、实验乙中植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水中，干扰实验，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】A、第一个试管中的铁钉与氧气和水同时接触，生锈，第二个试管中的铁钉只与水接触，不生锈，第三个试管中的铁钉只与氧气接触，不生锈，说明铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，故选项能达到实验目的，此选项正确；
B、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，不能燃烧且不支持燃烧，故选项能达到实验目的，此选项正确；
C、木炭燃烧生成二氧化碳，反应前后压强不变，水不能进入集气瓶，不能测定氧气含量，故选项不能达到实验目的，此选项错误；
D、纯铜片划痕比黄铜片更明显，说明黄铜片硬度比纯铜片大，故选项能达到实验目的，此选项正确。
故选C。
6．C
【详解】A、由于浓氨水具有挥发性，挥发出来的氨分子不断运动，运动到石蕊溶液中，氨气和水结合形成氨水，氨水显碱性，能使石蕊溶液变蓝色，能够证明分子在不断运动，能达到实验目的，不符合题意；
B、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大，能达到实验目的，不符合题意；
C、实验过程中，左边试管中的铁钉只与空气（或氧气）接触，不生锈，右边试管中的铁钉与氧气和水接触，会生锈，只能证明铁钉生锈需要水的参与，不能达到实验目的，符合题意；
D、红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，生成五氧化二磷固体，瓶内的气压降低，打开止水夹时，水进入集气瓶，进入集气瓶中的体积即为集气瓶中空气中的氧气体积，能达到实验目的，不符合题意；
故选C。
7．A
【详解】A、铁在潮湿的环境中容易生锈，不利于金属资源的利用和保护，故A符合题意；
B、在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈，有利于金属资源的利用和保护，故B不符合题意；
C、废旧金属回收利用可以节约金属资源，有利于金属资源的利用和保护，故C不符合题意；
D、有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径，有利于金属资源的利用和保护，故D不符合题意。
故选A。
8．A
【详解】A、回收废旧金属能节约金属资源、减少污染，正确；
B、天然气是不可再生能源，错误；
C、海水中含量最多的元素是氧元素，错误；
D、空气中含量最多的气体是氮气，错误。
故选A．
9．C
【详解】A. 铁的锈蚀是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果，属于缓慢氧化。仅氧气无法导致铁生锈，必须同时存在水。A选项错误。
B. 铁在氧气中剧烈燃烧生成的是四氧化三铁（Fe3O4，黑色固体），而非氧化铁（Fe2O3，红棕色固体）。B选项错误。
C. 金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu。将Zn放入FeSO4溶液中，Zn能置换出Fe，说明Zn＞Fe；将Cu放入FeSO4溶液中，Cu不反应，说明Fe＞Cu。因此，用Zn、FeSO4溶液和Cu可验证三者的活动性强弱。C选项正确。
D. 生铁和钢均为铁合金，但生铁的含碳量（2%~4.3%）高于钢（0.03%~2%）。D选项错误。
故选C。
10．D
【详解】A、高铁建成后旅客列车运行时间将大大缩短，大大方便了沿线人民的交通出行，说法正确；
B、锰钢是铁合金，具有韧性好、硬度大的优点，说法正确；
C、车站围栏表面进行了刷漆处理，可以隔绝空气和水，能起到美观、防锈、延长使用寿命的作用，说法正确；
D、建造过程中使用的金属材料大多数不是纯金属，而是合金，说法错误。
故选：D。
11．(1)颜色
(2)ABC
(3)
(4)保护环境(或节约资源)
【详解】（1）铜和铝在颜色上有明显区别，铜一般呈紫红色，铝通常为银白色，所以垃圾筛分时，可根据颜色区分铜和铝；
（2）可回收垃圾是指可以回收再利用的垃圾。玻璃瓶主要成分是二氧化硅等无机物，可回收重新加工制成新的玻璃制品；塑料瓶由高分子聚合物制成，能够回收再利用生产塑料制品；铝制易拉罐由金属铝制成，可回收重新熔炼制成铝制品。所以A、B、C选项都属于可回收垃圾，故选：ABC；
（3）根据资料可知镉元素在化合物中通常表现为+2价，硫酸根的化合价为-2价，则硫酸镉的化学式为；锌的金属活动性比镉强，锌能与硫酸镉发生置换反应生成硫酸锌和镉，化学方程式为；
（4）从化学视角看，垃圾分类回收利用可以节约资源，比如回收金属制品可以减少金属矿石的开采，降低能源消耗；也可以减少环境污染，如对废旧电池等有害垃圾进行分类回收，可避免其中的重金属等有害物质污染土壤、水源等。
12．(1)延展
(2)大
(3)氧气和水
(4)强
【详解】（1）金块能够被锻造成薄薄的面具，说明金具有良好的延展性。故填：延展；
（2）合金的硬度大于其组成中纯金属硬度，青铜属于铜的合金，所以其硬度比纯铜大。故填：大；
（3）铁生锈是铁与空气中氧气和水共同作用的结果。故填：氧气和水；
（4）排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，铁与硫酸铜反应生成了铜，这说明铁的活动性比铜的强。故填：强。
13．(1)③
(2)隔绝氧气和水
(3) 能
【详解】（1）①金属活动性：铝＞铁＞铜，由图可知，铜使用的最早，其次是铁，铝使用的最晚，则金属使用的年代越早，金属活动性越弱，不符合题意；
②金属活动性：铝＞铁＞铜，铝比铁活泼，但是铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，而铁锈疏松多孔，具有吸附性，会加速铁的锈蚀，铝更耐腐蚀，不符合题意；
③常见的不锈钢、黄铜、硬铝等合金的形成过程是由各组分熔合成均匀的液体，再经冷凝而得，无新物质生成，属于物理变化，符合题意；
④铁锈疏松多孔，具有吸附性，会加速铁的锈蚀，故铁制品表面的氧化物需要除去，而铝制品表面的氧化铝薄膜结构致密，可以阻止铝进一步被氧化，用钢丝球多次刷洗，会除去这一层氧化膜，缩短铝制品的使用寿命，不符合题意；
故选③；
（2）采用喷漆、涂油等方式，可以隔绝氧气和水，从而防止金属锈蚀；
（3）试管①中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，取出铁丝，插入铝丝，铝与硫酸亚铁反应生成硫酸铝和铁，溶液变为无色，说明铝比铁活泼，能证明三种金属的活动性顺序；
试管①中反应后溶液中一定含硫酸亚铁，插入铝丝，铝一定与硫酸亚铁反应生成硫酸铝和铁，该反应的化学方程式为：。
14．(1) 降温（合理即可）
(2) 大于 温度升高，分子能量增大，运动速率加快
(3) 45.1% 铁粉与部分氧气发生反应
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；
过碳酸钠反应时放热，故加湿仓除了润湿氧气，观察氧气输出速率外，还可以起到为氧气降温的作用；（合理即可）
（2）空气通过氧气分离膜时，氧分子渗透速率大于氮分子渗透速率，从而得到富氧空气；
温度升高，分子能量增大，运动速率加快，故适当升高温度有助于提高制氧速率；
（3）①根据方程式2NaClO3=2NaCl+3O2↑，可知NaClO3和氧气的质量比为[(23+35.5+16×3)×2]:(16×6)=213:96，则NaClO3的理论产氧率为 ；
②氧烛在使用时的产氧率明显低于理论值的原因可能是铁粉量偏大，导致消耗了生成的氧气，导致产氧率明显低于理论值(合理即可)。
15．(1)铜片
(2)Y＞Fe＞H＞X
(3)
(4)隔绝氧气和水
【详解】（1）合金的硬度比其组成中纯金属的硬度大，黄铜是铜锌合金，则黄铜的硬度比纯铜大，将铜和黄铜相互刻画，铜片上留下明显的划痕；
（2）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。向含有Fe(NO3)2、X(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Y，得到固体A，A与过量稀硫酸混合后得到气体、浅绿色溶液和固体B，固体B不能与稀硫酸反应，固体A中含有Fe，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁（显浅绿色）和氢气，即说明金属Y的活动性强于Fe，Y能够置换出铁，那么固体B为X，X位于金属活动性顺序表中氢的后面，铁的活动性比X强，铁位于金属活动性顺序表中氢的前面，则X、Y、Fe与氢的活动性由强到弱的顺序是Y＞Fe＞H＞X；
（3）根据金属活动性顺序Y＞Fe＞H＞X，向含有Fe(NO3)2、X(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Y，Y能置换出铁，那么Y一定先置换出X，则固体A中一定含有铁和X，第一步中的固体Y在反应后可能有剩余，所以固体A中所含成分是Y、Fe、X或Fe、X两种情况；而X位于金属活动性顺序表中氢的后面，不与酸反应；浅绿色滤液是金属Fe与过量的稀硫酸溶液反应后得到的溶液，则反应后溶液中一定含有生成的硫酸亚铁和未反应完的稀硫酸，所以浅绿色滤液中一定含有的阳离子是亚铁离子（）和氢离子（）；
（4）生活中的铁制品与氧气和水同时接触容易生锈，可在金属表面喷漆，对应的防锈原理是隔绝氧气和水。
16．(1)②
(2)②③
(3)可燃物燃烧需要温度达到着火点
【详解】（1）铁生锈需要同时接触氧气和水，①中是干燥的铁丝，只接触氧气，没有水，不易生锈；②中铁丝既接触氧气又接触水，会生锈；③中是湿润的铁丝，但接触的是氦气，不是氧气，不易生锈；④中是干燥的铁丝，加热后在氧气中燃烧，不是生锈；所以一段时间后，观察到铁丝生锈的是②；
（2）②中铁丝与氧气和水同时接触生锈，③中铁丝只与水接触不生锈，对比实验②③可得出铁生锈需要与氧气接触的实验结论；
（3）④中干燥铁丝被加热一段时间后剧烈燃烧，火星四射，产生一种黑色固体，由此对比①和④可得出的实验结论是可燃物燃烧需要温度达到着火点。
17．(1)b
(2)水
(3)空气中的氧气、水发生化学反应
(4) 0.2g 3.6
【详解】（1）铁钉锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果。实验①中，b部位同时与氧气和水充分接触，因此锈蚀最严重，答案为b。
（2）实验①中有水和氧气，实验②中只有氧气（无水）。通过对比，能证明铁钉锈蚀与水有关。
（3）生活中的铁制品生锈实际上是铁与氧气、水共同作用的结果。
（4）①铁与硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，化学方程式：。
②根据质量守恒定律，反应前后总质量差即为氢气质量。
反应前总质量：10g+100g=110g，反应后固液混合物质量为109.8g，因此氢气质量为110g-109.8g=0.2g。
③设与硫酸反应的铁的质量为x，根据化学方程式
，，。
滤液质量为109g，说明反应后溶液质量增加了109g-100g=9g。
实际溶液质量增加9g，其中铁与硫酸反应使溶液质量增加5.6g-0.2g=5.4g，因此Fe2O3反应使溶液质量增加9g-5.4g=3.6g。
根据，溶液质量增加量为反应氧化铁的质量即3.6g。
18．(1)88.8%
(2)
(3) 其他条件相同时，合金中Sn含量越高，产生速率越大 Al-10%Sn合金 等质量的合金中，Sn含量越低，Al含量越高，产生质量越多
(4)隔绝氧气和水
(5)化学
(6)延长酸浸时间（合理即可）
(7)Fe3+、H+
(8)防止K2FeO4溶于水并与水反应导致产率降低
【详解】（1）设该锡砂中SnO2的质量分数为x，锡砂的质量为m，则有，解得x≈88.8%；
（2） 高温条件下，碳与SnO2反应生成锡和一氧化碳，反应的化学方程式为：；
（3）②由图可知，在相同实验条件下，0～8min内，相同时间，含锡20%的合金产生氢气最多，含锡10%的合金产生氢气最少，说明其他条件相同时，合金中Sn含量越高，产生H2速率越大；
③实验结束时，氢气产量最高的是A1-10%Sn合金，而等质量的合金中，Sn含量越低，Al含量越高，故可能是因为等质量的合金中，Sn含量越低，Al含量越高，产生H2质量越多；
（4）铁生锈是与氧气和水共同作用，将锡镀于铁制品表面可防止铁生锈的原因是隔绝了氧气和水；
（5）“发蓝”过程是使其表面生成一层致密的氧化膜，有新物质生成，属于化学变化；
（6） “酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率，除了适当提高酸的浓度、适当升高温度、搅拌，还可以延长酸浸时间，使其充分反应；
（7）由流程图可知，“酸浸”时，加入过量的稀盐酸，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故“酸浸”后溶液中含有过量的盐酸、氯化亚铁和氯化铁，含有的阳离子有：Fe2+、Fe3+、H+；
（8）由查阅资料可知，高铁酸钾难溶于乙醇，受热易分解，极易溶于水并与水反应，且乙醇有挥发性，所以使用无水乙醇洗涤的目的是有利于低温条件下快速干燥，同时防止K2FeO4溶于水并与水反应导致产率降低。
19．(1)金属材料
(2)硬度大
(3)铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜
(4) 稀盐酸 Fe＞H＞Cu
(5)
(6)
(7) ①④ 可回收物 节约金属资源
【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，因此铝锂合金属于金属材料；
（2）用合金钢制造起落架主要是利用其硬度大、强度高、耐腐蚀等性能；
（3）铝制品耐腐蚀是因为铝的化学性质比较活泼，在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了铝与氧气的进一步反应，对铝起到了保护作用；
（4）如图所示实验，先向a中加入过量稀盐酸，铁与稀盐酸反应产生氢气，说明金属活动性铁＞氢，该反应的实验现象是产生气泡，a中充分反应后打开弹簧夹，使a中溶液进入b中，铜片表面没有变化，说明金属活动性氢＞铜，由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为铁＞氢＞铜；
（5）由金属活动性顺序可知镁＞铝＞铜，将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中，铝与硫酸镁不发生反应，铝与硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，方程式为2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu；
（6）过程②中为二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为：；
（7）①铁矿石冶炼得到铁，生成新物质，属于化学变化，②铁制造得到铁制品，没有新物质生成，属于物理变化，③铁制品废弃后得到已腐蚀损坏的铁制品，可能有新物质生成，可能为化学变化，④已腐蚀损坏的铁制品循环利用得到铁，有新物质生成，属于化学变化；故一定发生化学变化的是①④；
废旧的铁锅和铁管主要由金属材料制成， 这些金属材料是可以回收再利用，属于可回收物，废旧金属循环利用能节约金属资源。
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