8.2铁的锈蚀与防腐同步练习（含解析）仁爱科普版（2024)化学九年级下册

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8.2铁的锈蚀与防腐
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．2025年世界环境日中国主题是“美丽中国我先行”。下列做法不符合这一主题的是
A．积极参与垃圾分类投放 B．深埋废旧电池防止污染
C．设计家庭低碳行动方案 D．回收化学实验后的废液集中处理
2．宋代绢本《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石[主要成分为]，深红色来自赭石(赤铁矿)，黑色来自炭黑。下列说法错误的是
A．炭黑由松枝烧制，该过程是物理变化
B．从元素组成看，孔雀石可以冶炼出金属铜
C．赭石主要成分是
D．《千里江山图》历经千年色彩依然，是因为常温下所用颜料的化学性质不活泼
3．高铁建设因铁锈蚀报废了很多钢铁。同学们对影响铁锈蚀的因素进行如下探究。一段时间后，观察到图1中Ⅳ铁钉比Ⅰ中铁钉锈蚀更严重，Ⅱ、Ⅲ中铁钉无明显变化。按图2利用等浓度、等体积的、NaCl溶液分别进行实验，测得装置内氧气浓度的变化情况如图3。下列描述错误的是
A．比较图1中Ⅰ、Ⅱ和Ⅰ、Ⅲ可得出铁生锈的条件
B．对比Ⅰ与Ⅳ以及图3可知铁生锈还与盐有关
C．由图3可知，两曲线呈“先陡后缓”的趋势的原因是氧气浓度下降
D．在三颈烧瓶接压强传感器，生铁粉末生锈后瓶内压强是起始的1/5
4．哪吒所使用的火尖枪是由金属铁制作而成，以下哪种做法不能防止火尖枪生锈
A．在枪身上涂油进行保养 B．在枪头镀一层耐腐蚀的铬
C．将铁质枪身换成不锈钢 D．用湿布包裹后存放在山洞中
5．早期的干电池电解液是酸性的，其内部含有重金属汞、铅、镉等。目前市场上主流的干电池，如1号、5号、7号电池，不含有或仅含有微量汞。目前的废旧干电池属于
A．厨余垃圾 B．可回收垃圾 C．有害垃圾 D．其他垃圾
6．2024年6月5日是第53个世界环境日。我国环境日主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合这一理念的是
A．发展新能源，减少对传统化石能源的依赖，降低碳排放
B．发展废旧电池回收技术，促进资源循环利用
C．工业废水直接灌溉农田，重复利用水资源
D．提升石油化工水平，实现绿色低碳转型
7．兴趣小组的同学设计了如图装置探究铁锈蚀的条件。下列说法正确的是
A．图1实验过程中能观察到②中气球逐渐变大
B．对比图1中实验①②，可得出铁生锈需要与氧气接触
C．图2中可观察到L端的液面低于R端
D．图2实验可证明铁的锈蚀和水有关
8．图1为探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示（夹持装置已略去）。下列说法错误的是
A．①③对比，铁生锈需要水
B．②中植物油的作用是使铁钉与空气隔绝
C．图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是氧气浓度增大
D．①中的铁钉水下部分锈蚀最严重
9．世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护的说法，不正确的是
A．同样的铁制品在海边比在内陆更易锈蚀
B．“越王勾践剑”千年不腐，与其所处的环境几乎无氧有关
C．在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
D．铝不活泼，所以抗锈蚀性能比铁强
10．下列实验设计不能达到实验目的的是
A B C D
探究铁生锈的条件 检查装置气密性 探究碘的溶解性是否与溶剂种类有关 测定空气中氧气的含量
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题
11．为了研究炼铁原理，某综合实践活动小组按如图所示，用一氧化碳与氧化铁反应进行实验，现请你一起参与。
(1)该实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是 。
(2)实验进行一段时间后，A装置中出现的现象为 ，发生反应的化学方程式是 ；B装置中出现的现象是 ，写出B中反应的化学方程式 。
(3)B处导管口点燃的目的是 。
12．“双碳”背景下，“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。下图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。
“富氧空气喷吹”有利于高炉炼铁的主要原因是 。
13．环境保护、能源利用和新材料使用被人们广泛关注。
(1)为保护环境、节约资源，下列物品中可回收利用的是___________(填字母)。
①废电线 ②汽水瓶 ③旧书报 ④旧衣物
A．②③ B．①②③ C．①③④ D．①②③④
(2)探究物质燃烧条件的实验如下图所示(已知：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为260℃)，下列说法正确的是___________。
A．实验中气球的可以防止五氧化二磷逸出污染空气
B．实验中可观察到Y型管内及烧杯底部的白磷均燃烧
C．该实验现象只能说明物质燃烧的条件是可燃物需与氧气接触
D．通过该实验，推测在实验室白磷可以封存在冷水中
(3)天然气完全燃烧的化学反应方程式为 。
(4)煤和天然气都是化石燃料，使用 (填“天然气”或“煤”)作燃料燃烧时对环境影响较小。1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，产生的CO2和SO2的质量如下图，由1kg煤燃烧产生的二氧化硫质量可推算出该煤属于 (填字母)。
A．低硫煤(含硫量小于1%) B．中硫煤(含硫量1%~3%) C．高硫煤(含硫量大于3%)
14．2025年部分汽车厂将停止销售传统燃油车，新能源汽车发展成为主要趋势。
(1)使用新能源汽车可节约化石燃料，化石燃料包括煤、 和天然气。
(2)石墨烯是目前世界上最薄的单层碳原子纳米材料，可用于制作新能源电池，此用途主要利用了石墨烯的 性。
(3)高压储氢是目前新能源汽车领域应用最广泛的储氢技术，它是指通过高压压缩的方式存储气态氢。储氢过程中氢分子间的间隔 （填“增大”或“减小”）。
(4)汽车表面喷漆，可以延缓汽车的锈蚀，其防锈原理是隔绝 和水。
15．中华文明源远流长，蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)古法使用日晒盐、薄荷、珍珠粉、竹炭和碱水等材料制作牙膏，加入竹炭可除去口腔中的异味，这是利用了竹炭的 性。
(2)黑火药为我国古代四大发明之一，其反应原理为，其中X的化学式为 。
(3)东方神奇的树叶——茶，历史悠久，包含万千。泡茶时茶壶中的茶漏依据 (填一种实验操作)的原理可将茶叶和茶水分离。
(4)《韩非子·五蠹》中记载：“有圣人作，钻燧取火以化腥臊，而民说之，使王天下，号之曰燧人氏。”“钻燧取火”通常理解为钻木取火，从燃烧的条件分析，“钻木”的作用是 ；为了熄灭火堆，可用泥土覆盖，从灭火原理分析，覆盖泥土的作用是 。
(5)据史书记载，早在2300年前我国伟大的劳动人民，就知道如何防止金属防锈。现如今，为防止自行车生锈，下列做法中合理的是___________(填字母)。
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．链条表面涂机油 D．露天放置，日晒雨淋
16．请你与兴趣小组的同学一起探究铁制品锈蚀的条件：
实验设计：
(1)实验现象：一周后，试管 中的铁钉会生锈。
(2)实验分析：
①A中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是 。A中加入的蒸馏水要先煮沸，并迅速冷却，其目的是 。
②对比B、C中的现象可获得的结论是 。由实验 (填字母，下同)和 对比可得到铁生锈需与氧气接触的结论。
(3)实验结论：铁生锈的条件是 。
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。
《8.2铁的锈蚀与防腐》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D D C C D D D A
1．B
【详解】A、垃圾分类投放，能提高资源利用率，减少污染，符合环保要求。正确；
B、深埋废旧电池可能导致重金属渗入土壤和地下水，污染环境。正确做法是回收或专业处理。错误；
C、设计家庭低碳方案，可以减少碳排放，符合可持续发展理念。正确；
D、回收实验废液集中处理，可避免有害物质污染环境。正确。
故选B。
2．A
【详解】A、炭黑由松枝烧制，涉及燃烧，有新物质生成，该过程是化学变化，故A错误；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，从元素组成看，孔雀石[主要成分为]中含有铜元素，则孔雀石可以冶炼出金属铜，故B正确；
C、赭石即赤铁矿，主要成分是氧化铁，其化学式是Fe2O3，故C正确；
D、《千里江山图》历经千年色彩依然，是因为常温下所用颜料的化学性质不活泼，不易发生反应，故D正确；
故选：A。
3．D
【详解】A、比较图 1 中 Ⅰ（铁钉与水和氧气接触，生锈）、Ⅱ（铁钉只与水接触，不生锈），可知铁生锈需要氧气；比较 Ⅰ、Ⅲ（铁钉只与氧气接触，不生锈），可知铁生锈需要水，所以可得出铁生锈的条件，该描述正确；
B、Ⅰ 中没有盐，Ⅳ 中有氯化钠溶液，Ⅳ 中铁钉比 Ⅰ 中铁钉锈蚀更严重，结合图 3 中溶液和溶液环境中氧气浓度变化不同，可知铁生锈还与盐有关，该描述正确；
C、铁生锈消耗氧气，随着反应进行，氧气浓度下降，反应速率变慢，所以两曲线呈 “先陡后缓” 的趋势 ，该描述正确；
D、虽然铁生锈消耗氧气，但空气中氧气约占空气体积的1/5，且装置内不是只有氧气，还有氮气等其他气体；另外，铁生锈不能将装置内的氧气完全消耗，因此生铁粉末生锈后瓶内压强大约是起始的4/5，该描述错误。
故选D。
4．D
【详解】A、在枪身上涂油进行保养，油可以隔绝氧气和水，能防止铁生锈，该做法可以防止火尖枪生锈，不符合题意；
B、在枪头镀一层耐腐蚀的铬，铬能形成一层保护膜，隔绝氧气和水，能防止铁生锈，该做法可以防止火尖枪生锈，不符合题意；
C、将铁质枪身换成不锈钢，不锈钢改变了金属的内部结构，增强了抗腐蚀性能，能防止生锈，该做法可以防止火尖枪生锈，不符合题意；
D、用湿布包裹后存放在山洞中，湿布中的水会使铁与水充分接触，山洞中一般空气流通，铁与氧气也能接触，这样会加速铁生锈，该做法不能防止火尖枪生锈，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】废旧电池中含铅、镉、汞等金属，人若摄入汞，会损坏中枢神经系统，废旧电池若填埋处理，废旧电池中的有害物质就会进入土壤、水体，对环境造成污染，故废旧电池属于有害垃圾，故选：C。
6．C
【详解】A、发展新能源，减少对传统化石能源的依赖，可以节约能源，减少污染物的排放，降低碳排放，不符合题意；
B、发展废旧电池回收技术，可以促进资源循环利用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
C、工业废水直接灌溉农田，会污染水源和土壤，应处理达标后排放，符合题意；
D、提升石油化工水平，实现绿色低碳转型，可以减少污染，高效利用资源，不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】A、铁与氧气、水充分接触时容易生锈，瓶内压强减小，图1实验过程中能观察到②中气球逐渐变小，故选项说法错误；
B、①中铁丝只能与干燥的空气接触，②中铁丝能与氧气、水充分接触，对比图1中实验①②，可得出铁生锈需要与水接触，故选项说法错误；
C、图2中左端试管中铁与氧气、水反应生成了铁锈，会造成试管内压强减小，可以观察到L端的液面高于R端，故选项说法错误；
D、调节U型管L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一段时间后观察到左端试管中铁钉生锈，右端试管中铁钉没变化，是因为左端试管中的铁与氧气、水反应生成了铁锈，右端试管中铁钉只能与干燥的空气接触，故选项说法正确。
故选D。
8．D
【详解】A、①铁与氧气和水同时接触，生锈，③铁只与氧气接触，不生锈，二者对比，说明铁生锈需要水，故说法正确；
B、②中植物油可是使铁钉与空气隔绝，故说法正确；
C、图2中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，可持续提供大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而U形管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以U形管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，该实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是氧气浓度增大，故说法正确；
D、铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，①中的铁钉水下部分与氧气隔绝，锈蚀并不是最严重，铁钉与液面接触的部分，铁与氧气和水同时接触，锈蚀最严重，故说法错误；
故选D。
9．D
【详解】A、海边潮湿含盐加速铁制品锈蚀，正确。
B、无氧环境能抑制铁制品锈蚀，正确。
C、油漆隔绝空气和水，正确。
D、铝较活泼，但表面氧化膜致密，故抗锈蚀性强，并非因“不活泼”。错误。
故选D。
10．A
【详解】A.图中实验，左边试管中铁钉只能与水接触，右边试管中的铁钉只能与干燥的空气接触，一段时间后，两只试管中的铁钉都没有生锈，不能用于探究铁生锈条件，所以实验设计不能达到实验目的，故A错误；
B.检查装置气密性，按要求连接装置，将导管的一端放入水中，用手握住试管外壁，导管口会有气泡冒出，移开手后，装置冷却一段时间，导管中会形成一段水柱，说明装置气密性良好，所以该实验设计能达到实验目的，故B正确；
C.图中实验，碘难溶于水，易溶于汽油，可探究物质的溶解性与溶剂种类的关系，所以该实验设计能达到实验目的，故C正确；
D.放大镜聚焦产生热量可引燃白磷，利用白磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内的气压减小，充分反应后冷却至室温，打开弹簧夹，在大气压作用下水被压入集气瓶，进入集气瓶中水的体积则是空气中氧气的体积，所以该实验设计能达到实验目的，故D正确。
故选：A。
11．(1)排尽硬质玻璃管内空气，防止CO与空气混合加热时发生爆炸
(2) 红色粉末变成黑色 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(3)处理尾气，防止尾气污染空气
【详解】（1）一氧化碳是可燃性气体，与空气混合加热可能爆炸，所以实验开始时要先通CO以排尽硬质玻璃管内空气，防止CO与空气混合加热时发生爆炸。
（2）CO在高温条件下还原Fe2O3生成Fe和CO2，所以A装置中出现的现象为红色粉末变成黑色，该反应的化学方程式为；生成的CO2进入 B 中，与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水，现象是澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
（3）CO有毒，直接排放会污染空气，B处导管口点燃的目的是处理尾气，防止尾气污染空气。
12．一方面增大了的浓度，使焦炭等充分燃烧释放更多热量；另一方面高炉内固体与气体能有足够大的接触面积，反应更充分
【详解】燃料燃烧需要氧气，富氧空气中氧气浓度比普通空气高，能使焦炭燃烧更剧烈，释放出更多的热量，从而为高炉炼铁提供充足的能量；另外，还能使高炉内固体与气体有足够大的接触面积，有利于炼铁反应的进行，故填：一方面增大了的浓度，使焦炭等充分燃烧释放更多热量；另一方面高炉内固体与气体能有足够大的接触面积，反应更充分。
13．(1)D
(2)AD
(3)CH4+2O2CO2+2H2O
(4) 天然气 A
【详解】（1）废塑料、废金属、废纸、废织物属于可回收材料范围，故①废电线 ②汽水瓶 ③旧书报 ④旧衣物均为可回收利用的物质，故选D；
（2）A、白磷燃烧生成的五氧化二磷有毒，实验中的气球可以防止五氧化二磷逸出污染空气，故选项正确；
B、实验中可观察到Y型管内白磷燃烧，烧杯底部的白磷没有接触氧气不能燃烧，故选项错误；
C、Y型管内白磷燃烧，红磷不能燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物着火点，烧杯底部的白磷不能燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，故选项错误；
D、通过该实验，证明了燃烧需要接触氧气，且温度在着火点以上，因为白磷着火点较低，故推测在实验室白磷可以封存在冷水中，故选项正确。
故选AD；
（3）天然气主要成分为甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O；
（4）煤和天然气都是化石燃料，使用天然气作燃料燃烧时对环境影响较小，因为天然气燃烧生成水和二氧化碳，煤燃烧生成二氧化硫等污染环境的物质；
由图可知，1kg煤燃烧产生的二氧化硫质量是11g，故硫元素质量=11g×( ×100%)=5.5g，含硫量= ，该煤属于低硫煤，故选A。
14．(1)石油
(2)导电
(3)减小
(4)氧气/
【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气，这三种燃料都是经过漫长的地质年代形成的，属于不可再生能源。
（2）石墨烯用于制作新能源电池，是利用了石墨烯良好的导电性，能够让电流顺利通过，从而实现电能的存储和转化等功能。
（3）高压储氢时，通过高压压缩气态氢，氢分子间的间隔会减小。
（4）铁生锈的条件是与氧气、水同时接触。汽车表面喷漆，能在汽车表面形成一层保护膜，隔绝氧气（O2）和水，从而延缓汽车的锈蚀。
15．(1)
吸附
(2)
K2S
(3)
过滤
(4)
使温度达到可燃物的着火点
隔绝空气/隔绝氧气
(5)ABC
【详解】（1）竹炭疏松多孔，加入竹炭可除去口腔中的异味，这是利用了竹炭的吸附性。
（2）根据可知，反应前K、N、O、S、C的个数分别是2、2、6、1、3，反应后除X外K、N、O、S、C的个数分别是0、2、6、0、3，根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。则X包含2个K、1个S，X的化学式为K2S。
（3）茶漏的作用是让茶水（液体）通过，而茶叶（固体）被截留，这符合过滤的原理。
（4）燃烧需要三个条件：可燃物、氧气（空气）、温度达到着火点。
“钻木”通过摩擦生热，使木头的温度升高至着火点，从而引发燃烧。
覆盖泥土可隔绝空气（氧气），破坏燃烧条件，达到灭火目的。
（5）金属生锈是铁与氧气和水反应的结果。防锈需隔绝空气和水：
A、车架喷油漆，形成保护层隔绝空气和水，符合题意。
B、钢圈镀防护金属（如铬），形成致密镀层隔绝空气和水，符合题意。
C、链条涂机油，形成油膜隔绝空气和水，符合题意。
D、露天放置，日晒雨淋会加速铁与氧气、水接触，促进生锈，不符合题意。
故选ABC。
16．(1)C
(2) 隔绝氧气 除去水中氧气 说明铁生锈需要水 A C
(3)铁与氧气和水同时接触
【详解】（1）一周后，试管C中的铁钉会生锈。因为 C 中同时具备铁生锈的两个条件：水和氧气；A中只与水接触，B 中只与氧气接触，都缺少一个条件，不容易生锈；
（2）①A中植物油能使铁钉与氧气隔绝，装置中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是隔绝氧气；A中加入的蒸馏水要事先煮沸，并迅速冷却，水中气体的溶解度随温度升高而减小，其目的是除掉水中的氧气；
②在C实验中铁与水和氧气同时接触会生锈，在B实验中铁只与氧气接触不生锈，B、C实验对比说明铁生锈需要水；在C实验中铁与水和氧气同时接触会生锈，在A实验中铁只与水接触不生锈，A、C实验对比说明铁生锈需要氧气；
（3）实验结论是铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。
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。
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