9.3金属材料的锈蚀与防护达标练习（含解析） 鲁教版（2024）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．铁是应用较广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是
A．喷漆的栏杆 B．涂油的链条 C．未擦干的铁锅 D．不锈钢保温杯
2．为了探究铁制品锈蚀的条件，用普通铁钉、纯铁钉同时进行下面的四组实验，一段时间后只在实验I中观察到了红褐色的锈斑，其他均无明显变化。下列说法正确的是
A．I和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要H2O
B．I和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要O2
C．I和Ⅳ说明H2O和O2同时存在时，铁制品不一定发生锈蚀
D．Ⅱ和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要O2和H2O
3．如图是探究钢铁锈蚀的实验装置，以下有关铁生锈的说法不正确的是
A．铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果
B．保持铁制品表面清洁干燥可以防止铁生锈
C．铁窗表面喷漆防止生锈的原理是隔绝了氧气
D．一段时间后可观察到U型管内液面左高右低
4．推理是提升化学核心素养的重要方法，下列推理正确的是
A．单质是只含一种元素的纯净物，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质
B．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，则铁在空气中燃烧也发出耀眼的白光
C．活泼金属与稀酸反应有气体产生，则与稀酸反应产生气体的物质一定是活泼金属
D．铝表面的氧化铝薄膜能起到保护作用，则铁表面的铁锈也能起到保护作用
某兴趣小组分组对教材实验“铁钉生锈条件”以及课外实验“铁制品生锈影响因素”进行探究，装置气密性良好，测得实验数据如下，利用传感器对测得实验中装置内氧气体积分数变化如图。据此完成下面小题。
实验 铁粉的质量/g 炭粉的质量/g 水/滴 食盐的质量/g 稀醋酸/滴 生锈现象
a 5.0 0.1 0 0 0 没有
b 5.0 0.1 10 0 0 少量
c 5.0 0.1 10 1.0 0 明显
d 5.0 0.1 10 m 5 大量
5．在探究“铁钉生锈的条件”中，下列与该实验无关的图标是
A． B． C． D．
6．下列关于“铁制品生锈影响因素”探究实验中，说法错误的是
A．对比实验c、d，可知稀醋酸能加快铁制品生锈，则m的数值为1.0
B．对比实验a、b，可知铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果
C．开始至300s内，对比实验b、d中氧气体积分数的变化，可知食盐能加快铁的生锈速率
D．在氯化钠溶液、稀醋酸溶液存在的环境下，会加快铁的生锈
7．生活中处处有化学，下列对野炊时同学们的做法、说法正确的是
A．炒菜加入加碘盐调味，碘指的是碘单质
B．熄火时用土填埋，主要目的是降低木柴的着火点
C．倾倒碳酸饮料时水杯壁有大量气泡，是因为二氧化碳溶解度随气压降低而增大
D．返程时收集金属饮料罐，有利于节约资源
8．我的笔记上记录的下列变化中，与“氧气参与”无关的是
A．铁生锈 B．酒精燃烧 C．水结成冰 D．食物腐败
9．如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法错误的是
A．甲中植物油的作用是隔绝空气
B．甲中铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
C．使用煮沸的蒸馏水，目的是除去水中溶解的氧
D．乙中铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
10．水是生命之源，如图是有关水的部分转化关系(“→”表示物质的转化)，下列说法错误的是
A．反应①只能通过化合反应实现 B．②可表示CaCO3制取CO2的反应
C．可利用反应③对食物进行加热 D．实现反应④，铁需同时与H2O和O2接触
11．铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是
A．铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用 B．炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
C．将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物 D．日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
二、填空题
12．阅读下面科普短文。
垃圾分类是一种新时尚。现阶段我国生活垃圾的组成情况如图1所示。
当前我国垃圾处理方式如图2所示。其中处理厨余垃圾的方法主要有两种，一种是将厨余垃圾分类后进行堆肥处理，即通过一系列方法将厨余垃圾变成肥料，堆肥过程中温度及氧气含量变化如图3、图4所示。另一种方法是通过厌氧消化制沼气，将分类后的厨余垃圾放入沼气池中，产生的沼气可以作为燃料、发电资源所用，废渣可以用来制作鱼饲料。这两种处理方式，都可以将厨余垃圾再回收变成资源。
垃圾分类一小步，文明习惯一大步。垃圾分类并不难，只需做到了解、行动！
依据文章内容回答下列问题。
(1)由图1可知，生活垃圾中居首位的是 。
(2)由图2可知，现阶段我国垃圾处理的两种主要方式为填埋和 。
(3)处理厨余垃圾的两种方法：通过厌氧消化制沼气和 。
(4)由图3可得到的结论是：在0~14天内， 。
(5)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①空矿泉水瓶属于可回收物。
②堆肥过程中，氧气含量最高时，温度也为最高。
13．分类、类比是学习化学常用的方法。
(1)初中化学有许多实验，若按照实验方法可将下列实验中B与 （填“A”或“C”或“D”）归为一类，依据的实验方法均是 。
A．测定空气中氧气含量 B．探究铁生锈的条件 C．探究二氧化碳的性质 D．铁丝在氧气中燃烧
(2)在金属活动性顺序中，排在前面的“钾、钙、钠”三种单质不能置换盐溶液的金属，原因是这些金属都先和水反应。已知。金属钙与金属钠有相似的化学性质，请写出钙和水反应后，生成的金属化合物的化学式 。该反应前后，钙元素化合价的变化为 。
14．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
15．国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。
任务一：认识铁料的来源
(1)自然界中的铁因为化学性质比较活泼，大多以 （填物质类别）形式存在。
炼铁。工业炼铁常用热还原法。
任务二：认识铁锅的制作
(2)裁料。在钢板上划线，沿线切出锅坯。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是 （写一种物质的化学式）溶液。
(3)锻打。铁锅胚锻打成型，是因为铁具有 （填一种物理性质）。
(4)淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。
(5)防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是 。
16．2024年3月2日，东航第五架C919大飞机交付入列，彰显了中国从“大国制造”向“强国创造”转变的坚定决心和实力。钢是制造C919飞机必不可少的材料，如图是我国工业炼钢和轧制钢材的主要流程。
(1)用赤铁矿石炼铁的反应原理是(用化学方程式表示) 。
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。
(3)焦炭的作用是 。(写一个即可)
(4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是 。
三、实验题
17．暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。
(1)验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出，进行实验。
步骤 操作 现象 结论
I 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉
II 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量 振荡 黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。
步骤I：组装好仪器后，需进行的操作为 。
步骤II：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。
步骤III：进行以下操作，测得装置内的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为 (用①②③④表示)
①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。
②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000s。
③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的，关闭止水夹a、b，静置1000s。
由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理 (选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内的体积分数降至，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。
A．除味剂 B．脱氧剂 C．补铁剂
(4)反思交流
经过本次探究，结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。 。
四、综合应用题
18．小组同学在贵州省坝陵河桥梁博物馆开展项目式研学，了解金属材料对人类的生产生活和社会发展起到的重要作用。
【项目一】金属的物理性质
(1)博物馆展出了一些现代桥梁钢构件，与纯铁相比，钢的硬度更大，熔点更 （填“高”或“低”）。
【项目二】金属的化学性质
(2)古代铁质桥梁构件锈蚀严重，而现代镀金饰品能保存很长时间，说明金的化学性质非常 。
(3)某桥梁构件使用的合金由、、、中的两种或几种组成。小组同学设计实验对该合金的成分进行探究，如图1。
查阅资料：溶液能与反应生成可溶性盐四羟基合铝酸钠——，但不能与反应。
①根据实验探究流程，可判断合金M中一定不含有 ，可能含有 。
②无色溶液B中的溶质是 （填化学式）。
【项目三】金属的冶炼
(4)研学结束后，在实验室用一氧化碳还原磁铁矿（主要成分是）模拟工业炼铁，写出反应的化学方程式： ；铁的氧化物除了有，还有、，称取铁的氧化物混合样品，采用图2装置模拟炼铁过程（夹持装置省略），完全反应后，测得实验前后装置增重。查阅资料：碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的固体混合物。
(5)实验开始时先打开，关闭，让通一段时间，排尽玻璃管内空气，避免加热时发生爆炸。根据实验数据进行计算，该铁的氧化物混合样品可能的组成情况是 。
【项目四】金属的防锈
(6)现代桥梁钢构件表面常喷环氧树脂，其防锈原理是 。
19．人类社会发展离不开金属资源的开发和利用。
(1)金属的性质与应用
①铜是人类最早利用的金属之一，生活中的铜质火锅，主要利用了铜具有良好的 性。
②铝的化学性质很活泼，却常被镀在铁制品表面用来防腐，铝具有防腐作用的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)金属的冶炼
矿石颜料之一赭石(主要成分为Fe2O3 )属赤铁矿，赤铁矿 (选填“是”或“不是”)金属材料。赤铁矿可用于冶炼铁，赤铁矿的主要成分与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 。
(3)金属资源保护
①金属资源储量有限且不能再生，可对废旧金属进行回收、冶炼、加工、再利用，这样做的意义是 。
②铜银合金有着广泛的用途，学习小组想回收某铜银合金中的银，他们称取9.6 g 该铜银合金，研成粉末后逐步加入一定量的硝酸银溶液。若反应过程中生成银的质量随时间变化关系如表所示：
实验时间记录/分 1 2 3 4 5 6
加入硝酸银溶液的质量/g 10 20 30 40 50 60
反应中生成银的质量/g 2.8 5.6 8.4 m 10.8 10.8
ⅰ.表中m 的值为 ，发生反应的化学方程式为 。
ⅱ.通过上述实验，可计算出该铜银合金中铜与银的质量比为 。
20．金属材料在人类文明的发展中起着重要作用。某化学学习小组对金属进行了系列探究活动。
I.金属的冶炼
(1)中国传统文化中蕴藏着丰富的化学内涵，《千字文》中描述“金生丽水，玉出昆冈”，早期的采金技术均为“沙里淘金”。自然界中金能以单质形式存在的原因是 。
(2)明代科学巨著《天工开物》中记载的“或用木炭……扇炉风箱……土(铁矿石)化成铁……”描述了古代炼铁方法。现代工业利用高炉炼铁，其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应，该反应的化学方程式为 。
II.金属的活动性
(3)利用下列提供的试剂，化学学习小组设计了可行的实验方案，验证铁和铜的金属活动性强弱。现有试剂：铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸。(金属丝均已打磨)
实验操作 实验现象 实验结论
铁的金属活动性比铜强
(4)化学学习小组又将一定量的锌粉投入(3)中实验操作结束后的溶液中，充分反应后过滤，向所得固体中滴加稀盐酸有气泡产生，请分析滤液中溶质的成分： 。
III.金属的锈蚀与防护
下图所示是化学学习小组探究金属锈蚀条件的实验装置，试分析实验并回答下列问题。
(5)通过对比图示实验A、B，可得出铁生锈的条件是 。生活中，常用稀盐酸去除铁锈，其反应的化学方程式为 。
IV.金属的回收利用
(6)据统计，世界上每年有大量的金属设备和材料因锈蚀而报废，现在已有50%以上的铁得到回收利用。废旧金属的回收利用既能减少污染，又可节约资源。某工厂利用废铁屑与废硫酸反应制取硫酸亚铁，现有废硫酸4.9t(的质量分数为10%)与足量的废铁屑反应，理论上可生产硫酸亚铁多少吨？
《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 C C C A D C D C D A
题号 11
答案 A
1．C
【详解】铁生锈是铁与氧气、水发生化学反应的过程，生锈的条件是：铁、氧气和水同时存在。防止生锈的方法包括隔绝空气或水分（如涂漆、涂油）或使用抗腐蚀材料（如不锈钢）。
A、喷漆是在铁表面形成了一层致密的保护层，隔绝了氧气和水，阻止了铁的生锈，所以此选项不符合题意；
B、涂油是在铁表面形成油膜，隔绝了氧气和水，有效的防止铁生锈，因此不易生锈，所以此选项不符合题意；
C、锅未擦干，表面残留水分，提供了生锈所需的水，同时暴露在空气中，有充足的氧气，完全满足生锈条件，因此最容易生锈，所以此选项符合题意；
D、不锈钢是铁合金（含铬、镍等），表面形成致密的氧化铬保护层，隔绝氧气和水，具有抗腐蚀性。因此不易生锈，所以此选项不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】如图所示，实验I中普通铁钉与氧气、水接触会生锈，实验Ⅱ普通铁钉只与水接触，没有与氧气接触，不会生锈，实验Ⅲ普通铁钉只与氧气接触，没有与水接触，不会生锈，实验Ⅳ纯铁钉与氧气、水接触不会生锈，则有：
A、I和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要氧气，A选项说法不正确，不符合题意；
B、I和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要水，B选项说法不正确，不符合题意；
C、I和Ⅳ说明H2O和O2同时存在时，铁制品不一定发生锈蚀，C选项说法正确，符合题意；
D、Ⅱ和Ⅲ实验不止一个变量，且二者均不生锈，不能说明铁制品锈蚀需要O2和H2O，D选项说法不正确，不符合题意。故选C。
3．C
【详解】A、铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，故选项说法正确；
B、铁与氧气、水充分接触时容易生锈，保持铁制品表面清洁干燥可以防止铁生锈，故选项说法正确；
C、铁窗表面喷漆，防止生锈的原理是隔绝了氧气和水，故选项说法错误；
D、铁锈蚀消耗了试管中的氧气，试管内压强减小，一段时间后可观察到U型管内液面左高右低，故选项说法正确；
故选：C。
4．A
【详解】A、单质是由同种元素组成的纯净物（纯净物指只含一种物质，单质是纯净物的一种）。推理中，“单质是只含一种元素的纯净物”是定义，反过来“由一种元素组成的纯净物一定是单质”也成立，符合定义。故A选项正确；
B、镁在空气中燃烧发出耀眼白光。但铁在空气中不能燃烧。故B选项错误；
C、活泼金属（如锌、镁）与稀酸反应产生氢气。但“与稀酸反应产生气体的物质”不一定是活泼金属，例如碳酸钙（大理石）与稀酸反应产生。故C选项错误；
D、铝表面氧化铝（）薄膜致密、坚硬，能隔绝氧气和水，保护内部铝不被腐蚀。但铁锈疏松多孔，不能隔绝空气和水，反而加速内部铁腐蚀。故D选项错误。
故答案选A。
5．D 6．C
【解析】5．A、实验中需要注意保护眼睛，需要佩戴护目镜，会涉及该图标，A不正确。
B、实验结束后要洗手，会涉及该图标，B不正确。
C、实验过程中会接触坚硬的金属，会涉及该图标，C不正确。
D、实验过程中没有加热，不会涉及该图标，D正确。
故选D。
6． A、对比实验c、d，要探究稀醋酸能加快铁制品生锈，需保证其他条件相同，所以m的数值为1.0，A正确。
B、 对比实验a、b，滴入水生锈，不滴入水不生锈，说明铁生锈需要水。同时观察图像，b氧气含量减少，可说明生锈过程消耗氧气，所以可知铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，B正确。
C、 开始至300s内，对比实验b、d中氧气体积分数的变化，d中氧气体积分数减小更快，可知稀醋酸能加快铁的生锈速率，C错误。
D、实验c、d与b对比可以看出，在氯化钠溶液、稀醋酸溶液存在的环境下，会加快铁的生锈，D正确。
故选C。
7．D
【详解】A、加碘盐中添加的碘通常以碘酸钾（KIO3）或碘化钾（KI）等化合物形式存在，用于补充人体所需的碘元素，防止碘缺乏病。碘单质（I2）有毒，不能直接食用。A错误。
B、着火点是物质固有的属性（即物质开始燃烧所需的最低温度），不能人为降低。用土填埋灭火的原理是隔绝氧气（或空气），使燃烧因缺少助燃物而停止。B错误。
C、二氧化碳在水中的溶解度与气压成正比（亨利定律）。倾倒饮料时，瓶内气压降低，溶解度减小，导致二氧化碳气体逸出形成气泡。C错误。
D、金属饮料罐（如铝罐）可回收再利用，减少对矿石的开采，节约能源和资源，同时减少环境污染。这符合资源循环利用的环保理念。D正确。
故D正确。
8．C
【详解】A、铁生锈是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果，其主要反应过程较为复杂，涉及铁与氧气发生缓慢氧化，生成铁锈，所以铁生锈与氧气参与有关，不符合题意。
B、酒精在氧气中燃烧，氧气作为助燃剂，所以酒精燃烧与氧气参与有关，不符合题意。
C、水结成冰是水由液态变为固态的物理变化，此过程中只是水的状态发生改变，没有新物质生成，也没有氧气参与反应，所以水结成冰与氧气参与无关，符合题意。
D、食物腐败是食物与空气中的氧气发生缓慢氧化的过程，导致食物变质，所以食物腐败与氧气参与有关，不符合题意。
故选C。
9．D
【详解】A、铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀，甲中植物油的作用是隔绝空气，故A说法正确；
B、铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀，甲中铁钉在植物油内的部分没有与水、氧气接触，不会锈蚀，故B说法正确；
C、气体的溶解度随温度的升高而降低，使用煮沸的蒸馏水，目的是除去水中溶解的氧，故C说法正确；
D、乙中蒸馏水下面的铁钉只与水接触，不会锈蚀；在水面的处的铁钉与水、氧气接触，锈蚀最严重，故D说法错误；
故选D。
10．A
【详解】A、反应①可以是氢气在氧气中燃烧生成水，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；也可以是氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，说法错误，符合题意；
B、反应②可以是制取的反应，即碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，说法正确，不符合题意；
C、反应③为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应放热，可用于对食物进行加热，说法正确，不符合题意；
D、反应④铁生锈实际上是铁与水和氧气共同作用的结果，说法正确，不符合题意。
故选：A。
11．A
【详解】A、铁制品高温处理表面形成致密氧化膜（如四氧化三铁），能防止内部铁进一步氧化，有防腐作用，符合题意；
B、炼铁原理是将氧化铁还原为铁单质，不是将铁转化为氧化铁，不符合题意；
C、钢是铁合金，含碳等元素，属于混合物，不符合题意；
D、废旧铁制品应回收利用，直接填埋浪费资源且污染环境，不符合题意。
故选A。
12．(1)厨余垃圾
(2)焚烧
(3)堆肥处理
(4)温度先升高后逐渐减小
(5) 对 错
【详解】（1）从图1中可以直观地看出，厨余垃圾在生活垃圾中的占比是最高的，占59.3%；
（2）观察图2可知，除了填埋这种垃圾处理方式外，焚烧也是主要的处理方式之一；
（3）文章明确提到处理厨余垃圾的方法主要有两种，一种是厌氧消化制沼气，另一种是将厨余垃圾分类后进行堆肥处理；
（4）从图3中能够看到，在0-14天内，温度是先升高后逐渐减小；
（5）①空矿泉水瓶是塑料制品，塑料制品属于可回收物，故原说法是对的；
②对比图3和图4可知，氧气含量最高时，温度并不是最高的，故原说法是错的。
13．(1) C 控制变量法
(2) 0变为+2价
【详解】（1）按照实验方法可将下列实验中B探究铁生锈的条件是应用控制变量法做对比实验，B实验通过设计不同条件来探究铁生锈的条件，C实验探究二氧化碳的性质也是通过设计不同条件来探究二氧化碳的性质，故B可与C归为一类；依据的实验方法均是控制变量法；
（2）钙和水反应生成氢氧化钙，化学式为：Ca(OH)2，反应前钙元素的化合价为0价，反应后氢氧化钙中钙元素的化合价为+2价，钙元素化合价的变化为0变为+2价。
14．(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。
15．(1)化合物
(2)CuSO4
(3)延展性
(4)
(5)隔绝氧气和水
【详解】（1）自然界中的铁因为化学性质比较活泼，容易与水、氧气等反应，所以大多以化合物形式存在。
（2）传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液为含铜离子的溶液，红色物质为铁从铜离子的溶液中置换生成的铜，则蓝色溶液可能是CuSO4溶液。
（3）铁锅胚锻打成型，是因为铁具有延展性。
（4）由题中信息可知，铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁，另外还生成一种气体单质，化学反应前后元素种类不变，则气体单质为氢气，该反应方程式为。
（5）铁生锈是铁与氧气和水共同作用，在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，原理是隔绝氧气和水。
16．(1)
(2)增大反应物接触面积，使反应更快更充分
(3)提供热量，生成还原剂一氧化碳
(4)使生铁中的碳与氧气充分反应转化为二氧化碳，降低生铁中的含碳量
【详解】（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，在高温条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式是；
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物接触面积，使反应更快更充分；
（3）焦炭的作用是和氧气反应生成二氧化碳，放热，提供能量，高温条件下和二氧化碳反应生成一氧化碳，提供还原剂一氧化碳；
（4）生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，故炼钢炉中，通入纯氧的目的是使生铁中的碳与氧气充分反应转化为二氧化碳，降低生铁中的含碳量。
17．(1)稀硫酸或稀盐酸
(2) 检验装置气密性 ②③④① 相同
(3)B
(4)
铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。
【详解】（1）铁能被磁铁吸引，实验步骤I中部分黑色粉末被磁铁吸引，说明原料中可能含有铁粉。 步骤Ⅱ 铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，会观察到黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色。所以应向被磁铁吸引的黑色粉末中加入适量稀盐酸或稀硫酸振荡。
（2）步骤I：有气体参与的反应，在实验开始前需要检查装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果。所以组装好仪器后，需进行的操作为检查装置的气密性。
步骤III：要探究发热包的发热原理与铁钉生锈原理是否相同，需要先排除其他气体的干扰，所以充满干燥的空气，空气包含多种成分，观察整体情况，即操作②；然后充满干燥的二氧化碳，观察在没有氧气和水时装置内的情况，即操作③；单独探究氧气的影响，即操作④；最后注入蒸馏水，探究水和氧气共同作用的情况，即操作①。所以正确的操作顺序为②③④①；由实验中装置内氧气的体积分数下降且温度升高，这与铁钉生锈时消耗氧气并放热的现象一致，所以发热包的发热原理与铁钉生锈的原理相同。
（3）加入未使用的发热包中原料并注入少量蒸馏水后，装置内O2的体积分数降至2.8%，说明该原料能消耗氧气，因此可作脱氧剂（B）。除味剂一般利用吸附性，该原料不具备此性质；补铁剂需要含有能被人体吸收的铁元素，此处原料并非用于补铁，所以A、C不符合。故选B。
（4）铁生锈有利有弊。例如，利：利用铁生锈放热可制作暖宝宝，为人们在寒冷时提供热量；弊：铁制品生锈会导致其损坏，如铁锅生锈会缩短使用寿命，造成资源浪费。
18．(1)低
(2)稳定
(3) Al、Cu Ag 、NaOH
(4)
(5)FeO、Fe2O3/FeO、Fe3O4/FeO、Fe2O3、Fe3O4
(6)隔绝氧气和水
【详解】（1）一般合金与组成它的纯金属相比熔点降低，硬度增大，故钢的熔点更低，硬度更大；
（2）现代镀金饰品能保存很长时间，原因是金的化学性质非常稳定；
（3）合金M中加入过量的盐酸，产生无色气体，说明合金中至少含有Al、Mg中一种，Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，无色滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，得到无色滤液B，说明A中一定没有镁离子（镁离子与氢氧根离子会生成氢氧镁白色沉淀），故合金M中一定含有铝，一定没有镁；固体甲中加入过量的硝酸银，得到蓝色溶液C，则固体甲中一定有铜，可能含有银，因此合金中一定有Al、Cu，可能含有Ag。
①由上述分析可知，合金中一定有Al、Cu，可能含有Ag；
②溶液能与反应生成可溶性盐四羟基合铝酸钠——，而氢氧化钠溶液过量，所以无色溶液B中的溶质是：、NaOH；
（4）一氧化碳在高温下与磁铁矿中的四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（5）12g铁的氧化物混合样品完全反应后，测得实验前后装置B增重8.8g，即生成二氧化碳8.8g。根据反应关系式、、可知，该12g铁的氧化物混合样品成分中一定有氧化亚铁，可能是FeO、Fe2O3或FeO、Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4；
（6）铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程，现代桥梁钢构件表面常喷环氧树脂，能极大地防止钢铁生锈，其原理是隔绝氧气和水，达到防锈的目的。
19．(1)
导热
(2)
不是
(3)
节约金属资源，减少污染物的排放，保护环境
10.8
1:2
【详解】（1）①生活中的铜质火锅，主要利用了铜具有良好的导热性；
②铝具有防腐作用，是因为铝的化学性质比较活泼，常温下，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，该反应的化学方程式为：；
（2）金属材料包括纯金属和合金，赤铁矿是一种铁矿石，不是金属材料；
赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（3）①金属资源储量有限且不能再生，可对废旧金属进行回收、冶炼、加工、再利用，这样做可以节约金属资源，减少污染物的排放，保护环境；
②ⅰ、由表中数据可知，加入10g硝酸银溶液，生成银的质量为2.8g，加入硝酸银溶液的总质量为20g时，生成银的总质量为5.6g，说明每加入10g硝酸银溶液，生成2.8g银，加入硝酸银溶液的总质量为50g时，反应生成银的质量为10.8g，说明加入硝酸银溶液的总质量为40g时，铜已经完全反应，硝酸银过量，则m的值为10.8；
铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：；
ⅱ、解：设该铜银合金中铜的质量为x
x=3.2g
则该铜银合金中银的质量为：9.6g-3.2g=6.4g，则该铜银合金中铜与银的质量比为：3.2g：6.4g=1:2。
答：该铜银合金中铜与银的质量比为1：2。
20．(1)金的化学性质不活泼
(2)
(3) 取少量硫酸铜溶液于试管中，插入铁丝(或取少量稀硫酸于两支试管中，分别插入铜丝和铁丝) 铁丝表面有红色物质析出，且溶液由蓝色变为浅绿色(或铁丝表面有气泡产生，铜丝表面无明显现象)
(4)一定有硫酸锌，可能有硫酸亚铁
(5) 与空气（或氧气）接触
(6)解：设理论上可生产硫酸亚铁的质量为x。
x=0.76t
答：理论上可生产硫酸亚铁0.76t
【详解】（1）自然界中金能以单质形式存在的原因是金的化学性质不活泼，它不易发生化学反应，因此可以在自然环境中稳定存在，故填：金的化学性质不活泼；
（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（3）由于铁在金属活动性顺序表氢的前面，铜在氢的后面，所以铁可以和稀硫酸反应产生氢气，而铜不和稀硫酸反应产生氢气，所以可以取少量稀硫酸于两支试管中，分别插入铜丝和铁丝，铁丝表面有气泡产生，铜丝表面无明显现象；
铁的活动性比铜强，铁也可以将铜从铜的可溶性盐溶液中置换出来，所以可以取少量硫酸铜溶液于试管中，插入铁丝，铁丝表面有红色物质析出，且溶液由蓝色变为浅绿色。
（4）如果(3)中实验是将铜丝和铁丝分别插入少量稀硫酸溶液中，那么实验操作结束后的溶液是硫酸亚铁或硫酸亚铁和硫酸的混合物，将一定量的锌粉投入(3)中实验操作结束后的溶液中，如果有硫酸，锌先和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，然后锌再和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌；如果没有硫酸，锌直接和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌；生成的铁和稀盐酸反应有气泡产生，符合题目条件，所以滤液中的溶质一定有硫酸锌，可能有没有完全反应的硫酸亚铁。
如果(3)中实验是将铁丝插入少量硫酸铜溶液中，那么实验操作结束后的溶液是硫酸亚铁或硫酸亚铁和硫酸铜的混合物，将一定量的锌粉投入(3)中实验操作结束后的溶液中，如果有硫酸铜，锌先和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，然后锌再和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌；如果没有硫酸铜，锌直接和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌；生成的铁和稀盐酸反应有气泡产生，符合题目条件，所以滤液中的溶质一定有硫酸锌，可能有没有完全反应的硫酸亚铁。
故填：一定有硫酸锌，可能有硫酸亚铁；
（5）实验A铁钉与空气和水同时接触。实验B铁钉只与水接触，不与空气接触。通过对比实验A和B，可得A中铁钉生锈，B中铁钉不生锈。变量是是否与空气（或氧气接触），则可得出铁生锈的条件是与空气（或氧气）接触。
铁锈的主要成分是氧化铁，稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水，反应方程式为：；
（6）详解见答案。
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