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第六单元 6.4 金属的腐蚀
题型1 探究金属锈蚀的条件 题型2 金属锈蚀的条件及其防护
题型3 金属资源现状及保护措施 题型4 金属的回收利用及其重要性
▉题型1 探究金属锈蚀的条件
【知识点的认识】该探究是为了探究铁、铜等金属锈蚀的条件，而进行的实验探究。其中，铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触；铜生锈的条件是铜与氧气、水和二氧化碳同时接触。
1．金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】
（1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是 A （填字母序号）。
A．未擦干的铁锅 B．涂油漆的栏杆 C．盛水的不锈钢水杯
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O，Fe2O3 中铁元素的化合价是 +3 。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面处于约 40 （填“40”或“10”）mL刻度处，原因是 铁丝绒与空气中的氧气发生反应，氧气约占空气体积的1/5 。
【拓展探究】
（4）小强进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/°C 10 20 30 40 50 60 70
铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18
小强的实验是探究 温度 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是 随着温度的升高，铁腐蚀越快 。
（5）有同学认为小强的实验未能真实反映50°C以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50°C以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因： 试管内的氧气已反应完全，铁不能继续被腐蚀 。改进实验方案证明你的分析： 把单孔橡皮塞改为双孔，使试管内外空气相通 。
【答案】（1）A；
（2）+3；
（3）40mL；
（4）温度；随着温度的升高，铁腐蚀越快；
（5）试管内的氧气已反应完全，铁不能继续被腐蚀；把单孔橡皮塞改为双孔，使试管内外空气相通。
【解答】解：（1）铁制品腐蚀需要的条件是与水和氧气同时接触。
A：未擦干的铁锅，符合条件，故A易生锈；
B：涂油的栏杆，隔绝了空气，故B不容易生锈；
C：盛水的不锈钢水杯，不锈钢属于合金，故C不容易生锈。
（2）Fe2O3 化学式中，氧原子是﹣2价，﹣2×3＝﹣6，则2个铁原子要带6个正电荷才能保持物质呈电中性，故铁元素的化合价是+3价，故答案为：+3；
（3）量筒倒扣形成一个密封空间，铁丝绒 与空气和水接触易腐蚀，氧气占空气体积的1/5，空气中的氧气与铁反应完全后，水面会上升5010mL，故答案为：40mL；
（4）通过实验数据可知，随着温度升高，铁钉质量不断增加，铁腐蚀越快，故答案为：温度；随着温度的升高，铁腐蚀越快；
（5）50°C后铁的质量不再增加，观察乙图可以判断，密闭的试管内的氧气已耗尽，铁钉没有继续腐蚀，要继续探究温度对铁腐蚀的影响，则要是试管内的氧气是足量的，故答案为：试管内的氧气已反应完全，铁不能继续被腐蚀；把单孔橡皮塞改为双孔，使试管内外空气相通。
2．化学反应需要一定的条件，控制条件可以调控化学反应。某化学兴趣小组以“探究和调控化学反应”为主题展开项目式学习。
【任务一】探究“铁”燃烧条件
小组同学设计并实施了以下的三个实验。
（1）用高锰酸钾制取和收集一瓶用于乙实验的氧气，需要的实验仪器有 ①③④⑤⑥⑦ （填仪器序号），发生的化学反应方程式为 。
（2）对比实验甲与乙，分析铁丝在空气中不能燃烧的原因 空气中氧气未达到铁丝燃烧所需的浓度 。
（3）通过对比实验 甲、丙 （填序号），小组同学得出“反应物与氧气接触的面积同样是燃烧发生的条件之一”的结论。
【任务二】探究铁生锈的原因
小组探究铁生锈条件的实验（如下图所示）。
（4）实验b需要使用煮沸过蒸馏水，煮沸处理蒸馏水的原理是 升高温度可以降低氧气在水中的溶解度 。
（5）上述实验大约需要一周的时间，为了缩短实验周期并迅速观察到实验现象，同学们采取了以下改进措施： 向a中持续通入氧气或将铁钉改为铁粉 。
【答案】（1）①③④⑤⑥⑦；；
（2）空气中氧气未达到铁丝燃烧所需的浓度；
（3）甲、丙；
（4）升高温度可以降低氧气在水中的溶解度；
（5）向a中持续通入氧气或将铁钉改为铁粉。
【解答】解：（1）用高锰酸钾制取和收集一瓶用于乙实验的氧气，乙实验为铁丝在氧气中燃烧的实验，则需要纯度较高的氧气，该反应为固体加热型，发生装置可选择③⑤⑥⑦；排水法收集的气体较排空气法纯净，氧气不易溶于水，且根据②导管的走向，可选择排水法收集氧气，收集装置可选择①④；故需要的实验仪器有①③④⑤⑥⑦；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；故答案为：①③④⑤⑥⑦；；
（2）对比实验甲与乙，甲铁丝在空气中不能燃烧，乙铁丝在氧气中剧烈燃烧，分析铁丝在空气中不能燃烧的原因是空气中氧气未达到铁丝燃烧所需的浓度；故答案为：空气中氧气
未达到铁丝燃烧所需的浓度；
（3）根据对比实验中控制变量唯一的原则，探究反应物与氧气接触的面积同样是燃烧发生的条件之一，除了反应物与氧气接触的面积不同外，其他条件保持相同，则通过对比实验甲、丙，小组同学得出“反应物与氧气接触的面积同样是燃烧发生的条件之一”的结论；故答案为：甲、丙；
（4）气体的溶解度随温度升高而降低，实验b需要使用煮沸过蒸馏水，煮沸处理蒸馏水的原理是升高温度可以降低氧气在水中的溶解度；故答案为：升高温度可以降低氧气在水中的溶解度；
（5）铁生锈需要铁和氧气、水接触。在潮湿环境中，氧气浓度越大、与氧气、水接触面积越大，越容易生锈。上述实验大约需要一周的时间，为了缩短实验周期并迅速观察到实验现象，可采取了以下改进措施：向a中持续通入氧气或将铁钉改为铁粉，促进铁丝生锈。故答案为：向a中持续通入氧气或将铁钉改为铁粉。
3．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
Ι.探究铜锈的组成
[查阅资料]①铜锈受热易分解；②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色。
[进行实验1]小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按图示装置进行实验（部分夹持装置已略去）。观察到B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。
[解释与结论]
（1）C中反应的化学方程式是 Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O 。
根据以上实验现象分析，铜锈中一定含有的元素是Cu、C、H和O。
Ⅱ.探究铜生锈的条件
[提出猜想]根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与二氧化碳、水和氧气有关。
[进行实验2]实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如下表所示的四个实验，并持续观察。
编号 ① ② ③ ④
实验
现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质 无明显现象
[讨论交流]
（2）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 除去水中溶解的O2和CO2，防止对实验产生干扰 。
（3）得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论，依据的两个实验是 ①③ （填序号）。
（4）对比实验②和③，得出的结论是 铜生锈一定与O2有关 。
（5）为验证猜想，请将实验④补充完整，广口瓶中放入的物质有铜丝和 干燥的O2和CO2 。
[获取结论]
（6）铜生锈的条件是 同时接触H2O、O2和CO2 。
[反思应用]
（7）结合上述实验，你对保存铜制品的一条建议是 保持铜制品表面干燥 。
【答案】（1）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（2）除去水中溶解的O2和CO2，防止对实验产生干扰；
（3）①③；
（4）铜生锈一定与O2有关；
（5）干燥的O2和CO2；
（6）同时接触H2O、O2和CO2；
（7）保持铜制品表面干燥。
【解答】解：（1）澄清石灰水变浑浊的反应为二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙和水，化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。
（2）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去水中溶解的O2和CO2，防止对实验产生干扰。
（3）实验①铜丝同时和氧气以及水接触，没有生锈，实验③铜丝同时和氧气、二氧化碳以及水同时接触，生锈，对比①和③铜生锈一定与CO2有关。
（4）实验②铜丝同时和二氧化碳以及水同时接触，没有生锈，实验③铜丝同时和氧气、二氧化碳以及水同时接触，生锈，对比②和③铜生锈一定与O2有关。
（5）实验④为验证猜想铜丝生锈与水蒸气有关，故广口瓶中放入的物质有铜丝和干燥的O2和CO2。
（6）由上述实验可推知，铜生锈的条件是铜与H2O、O2、CO2同时接触。
（7）结合上述实验，铜与H2O、O2、CO2同时接触会生锈，故保存铜制品应保持铜制品表面干燥。
故答案为：（1）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（2）除去水中溶解的O2和CO2，防止对实验产生干扰；
（3）①③；
（4）铜生锈一定与O2有关；
（5）干燥的O2和CO2；
（6）同时接触H2O、O2和CO2；
（7）保持铜制品表面干燥。
4．某化学兴趣小组用如图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁片）。请你填写空格：
（1）由A、B中出现的实验现象可知，铁生锈的条件之一是 与空气（或氧气）接触 。甲同学认为，只由试管A中发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管 ABC （填试管编号）发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。
（2）试管D和E实验的目的是进一步探究铁在 有盐存在或有酸存在 环境中是否更容易锈蚀。
（3）为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起 性质 的变化。
【答案】（1）与空气（或氧气）接触；ABC；
（2）有盐存在或有酸存在；
（3）性质。
【解答】解：（1）A中铁钉与氧气接触，B中铁钉与氧气不接触，故由A、B中出现的实验现象可知，铁生锈的条件之一是与空气（或氧气）接触；通过B可知，在没有氧气的情况下铁不容易生锈，通过C可知，在没有水的情况下铁不容易生锈，A中的铁和水、氧气同时接触容易生锈，通过ABC可知，铁在水和氧气同时存在的情况下容易生锈。
（2）试管D和E中，铁钉与水和氧气接触的同时和盐、酸接触，目的是进一步探究铁在盐、酸存在的环境中是否更容易锈蚀。
③合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起性质的变化。
故答案为：
（1）与空气（或氧气）接触；ABC；
（2）有盐存在或有酸存在；
（3）性质。
▉题型2 金属锈蚀的条件及其防护
【知识点的认识】金属锈蚀的条件是金属要与水、空气中氧气或二氧化碳等接触．初中阶段主要是指金属铁的锈蚀条件，即铁与氧气、水同时接触就会生锈．防止铁制品生锈（即铁锈蚀的防护）的常用措施主要有如下：
1．用完铁制品后及时擦洗干净，置于干燥的环境，保持其表面的洁净、干燥．
2．在铁制品表面涂上一层保护膜．例如，机械零件等表面涂油，家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆，等等．
3．在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理（使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜）．例如，锯条、链条等．
4．在铁制品表面镀上一层其他金属．例如，自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上，经常镀锌、锡或铬等．
5．改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金．
5．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列解释不正确的是（ ）
A．金刚石和石墨物理性质不同——碳原子排列方式不同
B．一氧化碳有毒，二氧化碳无毒——不同种分子的化学性质不同
C．水壶中的水烧开沸腾后，壶盖被项起——水分子之间的间隔增大
D．铁质水龙头表面镀铬可防锈——改变了金属的内部结构
【答案】D
【解答】解：A、金刚石和石墨物理性质不同，是由于碳原子排列方式不同，故选项说法正确。
B、一氧化碳有毒，二氧化碳无毒，是由于分子构成不同，不同种分子的化学性质不同，故选项说法正确。
C、水壶中的水烧开沸腾后，壶盖被顶起，是由于温度升高，水分子间的间隔增大，故选项说法正确。
D、铁质水龙头表面镀铬可防锈，是因为在铁的表面形成了一层保护膜，隔绝了水和氧气，没有改变金属的结构，故选项说法错误。
故选：D。
6．某学习小组预用三枚洁净无锈的铁钉按照如图设计实验探究铁生锈的条件，下列说法错误的是（ ）
A．甲中铁钉锈蚀
B．乙试管中植物油的作用是隔绝空气，验证有水无氧气的条件下铁不能生锈
C．丙试管的目的是验证干燥的氧气不能使铁生锈
D．实验表明若要防止铁生锈，必须让铁既不接触氧气又不接触水蒸气
【答案】D
【解答】解：A、甲中铁与水和氧气接触，容易生锈，正确；
B、乙试管中植物油的作用是隔绝空气，铁钉只与水接触，验证有水无氧气的条件下铁不能生锈，正确；
C、丙试管中铁钉只与空气接触，目的是验证干燥的氧气不能使铁生锈，正确；
D、实验表明若要防止铁生锈，破坏其中的一个条件就可以。错误；
故选：D。
7．生活中处处有化学知识。有关下列说法正确的是（ ）
A．水厂净水过程有沉淀、过滤、吸附等方法
B．小苏打是由C、O、Na三种元素组成的化合物
C．雨淋湿的自行车用带油的布擦拭即可
D．肥皂遇到软水易起浮渣，洗衣服最好用冷水
【答案】A
【解答】解：A．自来水厂的净水过程包括沉淀、过滤、吸附等方法，故正确。
B．小苏打是碳酸氢钠，由Na、C、H、O四种元素组成，故错误；
C．被雨水淋湿的自行车，先用布擦干，再用带油的布擦拭，能隔绝氧气和水，防止生锈，故错误；
D．肥皂遇到软水，泡沫多不易起浮渣，故错误；
故选：A。
8．化学学习中常用化学思维去认识和理解世界。下列说法不正确的是（ ）
A．铁质水龙头镀铬可防锈，是因为改变了金属的内部结构
B．因为空气中含有不同种类的分子，所以空气属于混合物
C．物质燃烧需同时满足三个条件，灭火只需破坏一个即可
D．夏天自行车轮胎爆炸，是因为轮胎内气体分子间隔变大
【答案】A
【解答】解：A、铁质水龙头镀铬可防锈，是因为能使铁与水和氧气隔绝，该选项不正确。
B、空气中含有氮气、氧气等物质，是混合物，该选项正确。
C、燃烧的条件：可燃物，可燃物与氧气接触，温度达到可燃物的着火点，三者必须同时具备，缺一不可，灭火的方法有：移走可燃物，隔绝氧气，降低温度到可燃物的着火点以下，灭火只需破坏一个即可，该选项正确。
D、夏天自行车轮胎爆炸，是因为轮胎内气体分子间隔变大，该选项正确。
故选：A。
9．铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈[主要成分Cu2（OH）2CO3]。下列物质与铜制品生锈无关的是（ ）
A．O2 B．N2 C．H2O D．CO2
【答案】B
【解答】解：根据铜锈的化学式Cu2（OH）2CO3，含有铜、碳、氧、氢四种元素，化合反应前后元素的种类不变，故氮气一定没有参与反应；
故选：B。
10．金属防锈既能节约资源，又能美化环境，下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（ ）
A．经常在表面涂油的大型钢制机械
B．涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳
C．擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具
D．经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管
【答案】C
【解答】解：A、经常在表面涂油的大型钢制机械，表面涂油，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
B、涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳，表面涂上防锈漆，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
C、擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具，能与氧气、水分接触，防锈效果最差。
D、经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管，表面“烤蓝”，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
故选：C。
11．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
【答案】C
【解答】解：实验中，甲试管中的铁钉与氧气、水同时接触，发生了锈蚀；乙试管中的铁钉只与水接触，没有发生锈蚀；丙试管中的铁钉只与氧气接触，没有锈蚀。
A．乙试管中植物油的作用是隔绝空气，防止氧气溶于水中，选项说法正确；
B．由以上分析可知，只有甲试管中的铁钉有明显锈迹，选项说法正确；
C．由以上分析可知，乙、丙两支试管中的铁钉都没有锈蚀，不能说明铁生锈需要水，选项说法错误；
D．由甲、乙、丙三个实验对比可知，铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果，选项说法正确。
故选：C。
12．探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是（ ）
A．甲和乙：水 B．乙和丙：空气
C．甲和丙：空气 D．甲和丁：水
【答案】D
【解答】解：A、一段时间后，甲和乙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误。
B、一段时间后，乙和丙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误。
C、一段时间后，甲和丙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误。
D、一段时间后，甲试管中的铁钉不生锈，丁试管中的铁钉生锈，可用于探究探究铁锈蚀的条件，故选项正确。
故选：D。
13．以下有关金属腐蚀的叙述错误的是（ ）
A．钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈
B．钢铁锈蚀的实质是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
C．铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差
D．在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁锈蚀
【答案】C
【解答】解：A、钢铁在潮湿的空气中与水和氧气同时接触，比在干燥的空气中更容易生锈，正确；
B、钢铁锈蚀的实质是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化，正确；
C、铝比钢铁中的铁活泼，但是铝易被氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁强，错误；
D、在钢铁表面刷油漆能防止铁与水和氧气接触，可以防止钢铁锈蚀，正确；
故选：C。
14．为了减缓铁制品的锈蚀，下列做法不当的是（ ）
A．在车船的表面喷涂油漆
B．将使用后的菜刀用布擦干
C．洗净铁制品表面的油膜
D．在铁制品表面镀上一层锌
【答案】C
【解答】解：A、在车、船的表面喷涂油漆能够防止生锈，做法正确；
B、将使用后的菜刀用布擦干，能减缓铁制品的锈蚀，做法正确；
C、洗净铁制品表面的油膜，使铁与氧气和水接触，容易生锈，做法错误；
D、在铁制品表面镀上一层锌，能够防止生锈，做法正确。
故选：C。
15．蒸汽眼罩是常见的缓解眼睛疲劳的产品，使用原理是其中的发热剂（含有铁粉、氯化钠、活性炭和吸水树脂等）能释放热量，产生水蒸气。取发热剂进行如下探究。
（1）发热剂发热的原理是铁粉与 氧气和水 反应生成铁锈放热，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，而蒸汽眼罩打开即迅速升温，这与发热剂中含有的氯化钠、活性炭有关，其中活性炭具有 吸附 性。
（2）取足量发热剂测定空气中氧气的含量，装置如图，气密性良好。广口瓶容积为150mL，量筒内水的体积为50mL。一段时间后，打开弹簧夹，进入瓶内的水的体积最多为 30 mL。
（3）影响蒸汽眼罩使用效果的因素很多，请列举一条： 包装袋密封性不好（答案不唯一） 。
【答案】（1）氧气和水；吸附；
（2）30；
（3）包装袋密封性不好（答案不唯一）。
【解答】解：（1）铁生锈是铁与空气中的氧气和水反应生成的；活性炭具有疏松多孔的结构，故活性炭具有吸附性；故答案为：氧气和水；吸附；
（2）空气中氧气约占空气体积的，因广口瓶容积为150mL，所以瓶内氧气的体积约为；故答案为：30；
（3）蒸汽眼罩发热是铁与空气中的氧气和水反应放热，若包装袋密封性不好，铁提前反应，使用时影响蒸汽眼罩使用效果。故答案为：包装袋密封性不好（答案不唯一）。
16．以典型物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。同学们在学习过程中，对铁及其合金的相关问题以结构图的形式进行梳理。
【答案】（1）互相刻画，纯铁表面会留下划痕，钢的表面无明显痕迹；
（2）Fe2O3；
（3）Fe+CuSO4→FeSO4+Cu；
（4）涂刷油漆或镀层或保持干燥等（答案不唯一）。
【解答】解：（1）比较钢和纯铁的硬度，最简单的物理方法是相互刻画。因为合金的硬度一般比组成它的纯金属大，通过相互刻画，纯铁表面会留下划痕，从而可比较出二者硬度大小。故答案为：互相刻画，纯铁表面会留下划痕，钢的表面无明显痕迹；
（2）炼铁常用赤铁矿做原料，其主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3；故答案为：Fe2O3；
（3）比较铁、铜金属活动性强弱，可以将铁放入硫酸铜溶液中，铁能置换出硫酸铜中的铜，化学方程式为Fe+CuSO4→FeSO4+Cu；在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，此反应表明铁的活动性比铜强。故答案为：Fe+CuSO4→FeSO4+Cu；
（4）钢铁材料用作桥梁主体结构时，常见的防锈措施有刷漆（或涂油等）。刷漆可以隔绝氧气和水，防止钢铁生锈。故答案为：涂刷油漆或镀层或保持干燥等（答案不唯一）。
17．上天入海、遇水架桥、探秘宇宙、逢山开路，一项项接连问世的重大工程，一个个“身怀绝技”的国之重器，彰显新时代工程科技的创新活力和实力。
（1）“奋斗者”号是我国自主研发的万米级载人潜水器，执行了深海可燃冰的科学探测任务。可燃冰是甲烷的水合物，甲烷的化学式是 CH4 。
（2）港珠澳大桥是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。为延长大桥的使用时间，应做好合金钢的防锈工作，可采取的合理保护措施有 刷油漆 （写一点）。
（3）中国空间站核心舱内生命保障系统包括制氧、水处理等子系统。航天员呼吸所需的氧气若来自循环水电解制氧系统，对应的化学方程式为 2H2O2H2↑+O2↑ 。在水处理系统中，用活性炭除去色素和异味，是利用了活性炭的 吸附 性。
（4）我国的高铁网络已经基本形成。高铁中某些部件需使用不锈钢，锰、铬是不锈钢的主要添加元素。已知锰加入稀盐酸中有气泡产生，则金属锰的活动性 大于 铜（填“大于”或“小于”）。
【答案】（1）CH4；
（2）刷油漆；
（3）2H2O2H2↑+O2↑；吸附；
（4）大于。
【解答】解：（1）甲烷由碳和氢两种元素组成，其化学式为CH4；
（2）防止钢铁生锈的方法有很多，对于港珠澳大桥的合金钢桥体，可采取的合理保护措施有刷漆（在钢表面形成一层保护膜，隔绝氧气和水，防止生锈）；
（3）水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑；活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附色素和异味，在水处理系统中，用活性炭除去色素和异味，是利用了活性炭的吸附性。
（4）已知锰加入稀盐酸中有气泡产生，说明锰能与稀盐酸发生置换反应，在金属活动性顺序中，锰位于氢之前。而铜在金属活动性顺序中位于氢之后，所以金属锰的活动性大于铜。
故答案为：（1）CH4；
（2）刷油漆；
（3）2H2O2H2↑+O2↑；吸附；
（4）大于。
18．丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络，记录着中华文明的传承。
（1）认识文物：青铜是铜与锡的合金。青铜的硬度 大于 （填“大于”或“小于”）纯铜。
（2）文物锈蚀：合浦西汉羽纹铜凤灯锈迹斑斑（如图所示），铜锈的主要成分为Cu2（OH）2CO3，其锈蚀是铜与空气中的水、氧气和 二氧化碳 发生化学反应的结果。
（3）文物修复：含六偏磷酸钠[化学式为（NaPO3）6]的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除，该物质中磷元素的化合价为 +5 。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分（Fe2O3）用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，该反应的化学方程式为 Fe2O3+H22FeO+H2O 。
【答案】（1）大于；
（2）二氧化碳；
（3）+5；Fe2O3+H22FeO+H2O。
【解答】解：（1）合金的硬度大于组成它的纯金属，青铜是铜与锡的合金。青铜硬度大于纯铜。
（2）汉代铁剪锈迹斑斑（如图所示），其锈蚀是铁与空气中的水、氧气和二氧化碳发生化学反应的结果。
（3）六偏磷酸钠[化学式为（NaPO3）6]中钠元素为+1价，氧元素为﹣2，设磷元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，[（+1）×1+x+（﹣2）×3]×6＝0，x＝+5，该物质中磷元素的化合价为+5，将铁锈的主要成分（Fe2O3）用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，还生成水，该反应的化学方程式为Fe2O3+H22FeO+H2O。
故答案为：
（1）大于；
（2）二氧化碳；
（3）+5；Fe2O3+H22FeO+H2O。
19．“沉睡三千年，一醒惊天下！”三星堆青铜器出土后立刻震惊了全世界。近日部分青铜器在呼和浩特市博物馆展出。
（1）青铜是由铜、锡熔合制成。相比于纯铜的质地柔软，青铜 硬度大 ，而应用于农具和兵器的生产中。
（2）《淮南万毕术》记载“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”的湿法炼铜工艺，反应的化学方程式为 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 。
（3）小琦同学查阅资料发现：SnCl2（氯化亚锡）溶于水可形成无色溶液。请你帮她设计实验方案证明锡的金属活动性强于铜 将打磨光亮的锡片插入氯化铜溶液中，锡片上有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，说明锡的金属活动性强于铜 （写出操作和现象）。
（4）出土的青铜器表面锈蚀物分为无害锈和有害锈。无害锈是一层致密薄膜，如铜绿；有害锈含氯，可加快青铜器锈蚀。锈层成分如图所示，下列叙述正确的是 AD 。
A．图中的CuCl和粉状锈均是有害锈
B．形成铜绿的过程中有CO2、H2O参与，与O2无关
C．青铜器锈蚀的过程中铜元素的化合价未变化
D．保护青铜器最重要的是防氯
【答案】（1）硬度大；
（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（3）将打磨光亮的锡片插入氯化铜溶液中，锡片上有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，说明锡的金属活动性强于铜；
（4）AD。
【解答】解：（1）青铜是铜的合金，合金比组成它的纯金属硬度大，故相比于纯铜的质地柔软，青铜硬度大，而应用于农具和兵器的生产中；
（2）“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”的反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（3）锡的金属活动性强于铜，则锡能与氯化铜反应生成氯化亚锡和铜，则证明锡的金属活动性强于铜的实验方案为将打磨光亮的锡片插入氯化铜溶液中，锡片上有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，说明锡的金属活动性强于铜；
（4）A、有害锈含氯，可加快青铜器锈蚀，由化学式可知，CuCl和粉状锈均含氯，故图中的CuCl和粉状锈均是有害锈，故A符合题意；
B、形成铜绿的过程，是铜和空气中的氧气、二氧化碳、水发生了反应，故B不符合题意；
C、青铜器锈蚀的过程中单质铜参与了反应，单质铜中铜元素的化合价为0，生成的铜锈中铜元素化合价不是零，则铜元素的化合价一定发生了改变，故C不符合题意；
D、出土的青铜器表面锈蚀物分为无害锈和有害锈，无害锈是一层致密薄膜，如铜绿，有害锈含氯，可加快青铜器锈蚀，故保护青铜器最重要的是防氯，故D符合题意。
故选：AD。
故答案为：（1）硬度大；
（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（3）将打磨光亮的锡片插入氯化铜溶液中，锡片上有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，说明锡的金属活动性强于铜；
（4）AD。
20．不锈钢保温杯美观，保温效果好，在日常生活中被广泛使用，其结构如图所示。查阅资料可以得到下列信息：
不锈钢是含有两种或两种以上金属的合金。保温杯的不锈钢内层主要由铁（Fe）、铬（Cr＞18%）和镍（Ni＞8%）等金属组成。在金属活动性顺序表中，铁、铬、镍元素均位于氢元素之前。
请回答下列问题：
（1）不锈钢属于 金属材料 （填“金属材料”或“合成材料”）。
（2）不锈钢保温杯最外面的保护层通常喷涂一层具有良好致密性的漆，喷漆的主要目的是： 隔绝氧气和水，防止保温杯生锈 。
（3）不锈钢保温杯内层外面镀铜（Cu），目的是通过反射热辐射以提高保温的效果。选择所镀金属时，还需要考虑该金属的活动性。请你设计实验方案证明金属铁（Fe）活动性比（Cu）强 将打磨光亮的铁片放入硫酸铜溶液中，有红色固体析出，说明铁比铜活泼 。
【答案】（1）金属材料；
（2）隔绝氧气和水，防止保温杯生锈；
（3）将打磨光亮的铁片放入硫酸铜溶液中，有红色固体析出，说明铁比铜活泼。
【解答】解：（1）不锈钢是铁的合金，属于金属材料；
（2）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，不锈钢保温杯最外面的保护层通常喷涂一层具有良好致密性的漆，喷漆的主要目的是：隔绝氧气和水，防止保温杯生锈；
（3）铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故可将打磨光亮的铁片放入硫酸铜溶液中，有红色固体析出，说明铁比铜活泼。
故答案为：（1）金属材料；
（2）隔绝氧气和水，防止保温杯生锈；
（3）将打磨光亮的铁片放入硫酸铜溶液中，有红色固体析出，说明铁比铜活泼。
21．在人类社会的发展进程中，金属材料发挥着重要作用。结合学习的化学知识回答下列问题。
（1）生铁和钢是常见的两种铁合金，其主要区别是 含碳量不同 。
（2）防止自行车链条生锈常用的方法是 给链条涂油 。
（3）将一定量锌粉加入到硝酸镁和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到无色滤液。则滤液中一定含有的溶质是 Zn（NO3）2、Mg（NO3）2 。
【答案】（1）含碳量不同；
（2）给链条涂油；
（3）Zn（NO3）2、Mg（NO3）2。
【解答】解：（1）生铁和钢是常见的两种铁合金，其主要区别是含碳量不同，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%；故答案为：含碳量不同；
（2）铁与氧气和水共存时会发生锈蚀，则防止自行车链条生锈常用的方法是给链条涂油；故答案为：给链条涂油；
（3）锌的金属活动性比铜强，比镁弱，将锌粉放入硝酸镁和硝酸铜的混合溶液中，不能与硝酸镁溶液反应，能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到无色滤液，说明硝酸铜已完全反应，所以滤液中一定含有的溶质是Zn（NO3）2、Mg（NO3）2；故答案为：Zn（NO3）2、Mg（NO3）2。
22．水、溶液、金属材料在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。
（1）①人们将铅、镉、铋、锡等纯金属加热融合制成性能优越的合金——保险丝，主要是因为保险丝的熔点 低于 （高于、低于）铅、镉、铋、锡等纯金属的熔点，从而有效的防止了电路中发生火灾，保护人民的生命财产安全。
②铁制品是人类使用最广泛的金属，但是全世界每年因锈蚀而报废的金属制品数量惊人，请你写出一条生活和生产中防止铁制品生锈的具体事例 铁栅栏喷漆（合理即可） 。
（2）硬水对工业生产有一定的危害，所以可向水中加入适量 肥皂水 来鉴别软水和硬水。
【答案】（1）①低于；
②铁栅栏喷漆（合理即可）；
（2）肥皂水。
【解答】解：（1）①一般合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，则保险丝的点低于铅、镉、铋、锡等纯金属的熔点；故答案为：低于；
②铁在与氧气和水共存时会发生锈蚀，因此将铁与氧气、水接触可以防锈，生活和生产中防止铁制品生锈的事例有铁栅栏喷漆，自行车链条涂油等；故答案为：铁栅栏喷漆（合理即可）；
（2）硬水对工业生产有一定的危害，所以可向水中加入适量肥皂水来鉴别软水和硬水，产生泡沫较多的是软水，产生泡沫少、浮渣多的则是硬水；故答案为：肥皂水。
23．铝、铁、铜是我们生活中常见的金属
（1）根据图，总结金属具有的物理性质有 导热性、导电性、延展性 。
（2）铝制品具有很好的抗腐蚀性能，原因是 铝在空气中能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝进一步氧化 ，化学方程式 4Al+3O2＝2Al2O3 。铁制品表面在空气中较易生锈的条件是 铁与氧气和水同时接触 ，并且一旦表面生锈会最终导致钢铁全部腐蚀，原因是 铁锈疏松多孔，易吸水，能加快铁生锈 。
（3）炼铁厂通常以焦炭（主要成分是C）、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图：
写出CO与赤铁矿反应的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ．取少量炼出的生铁粉末放入烧杯中，加入过量稀盐酸，可观察到的现象是 产生大量气泡，瓶内有黑色固体残留 。
（4）若要验证铜铁铝的活动性顺序，某同学已经选择了打磨过的铁丝，你认为他还需要的另外两种溶液是 硫酸铜溶液和硫酸铝溶液 。
【答案】（1）导热性、导电性、延展性；
（2）铝在空气中能与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝进一步氧化；4Al+3O2＝2Al2O3；铁与氧气和水同时接触；铁锈疏松多孔，易吸水，能加快铁生锈；
（3）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；产生大量气泡，瓶内有黑色固体残留；
（4）硫酸铜溶液和硫酸铝溶液。
【解答】解：（1）物质的性质决定去蜈支的用途，由三幅图可知，利用的分别是金属具有导热性、导电性和延展性。
（2）铝制品具有很好的抗腐蚀性能，原因是铝在空气中能与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝进一步氧化，化学方程式是：4Al+3O2＝2Al2O3。铁制品表面在空气中较易生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，并且一旦表面生锈会最终导致钢铁全部腐蚀，原因是铁锈疏松多孔，易吸水，能加快铁生锈。
（3）CO与赤铁矿反应的化学方程式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，由于生铁中主要成分是铁，还含有少量的碳等，所以取少量炼出的生铁粉末放入烧杯中，加入过量稀盐酸，铁能与稀盐酸反应生成了氯化亚铁和氢气，碳粉不能与稀盐酸反应，所以可观察到的现象是：产生大量气泡，瓶内有黑色固体残留。
（4）若要验证铜铁铝的活动性顺序，某同学已经选择了打磨过的铁丝，由验证三种金属的活动性常用“三取中”的方法可知，他还需要的另外两种溶液是硫酸铜溶液和硫酸铝溶液。
故答案为：（1）导热性、导电性、延展性；
（2）铝在空气中能与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝进一步氧化；4Al+3O2＝2Al2O3；铁与氧气和水同时接触；铁锈疏松多孔，易吸水，能加快铁生锈；
（3）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；产生大量气泡瓶内有黑色固体残留；
（4）硫酸铜溶液和硫酸铝溶液。
24．水是宝贵的自然资源。
（1）如图所示的图标表示“节水标志”的是 B （填序号）。
（2）直饮水机可将自来水净化为饮用水，其内部使用的活性炭主要起吸附作用，实验室常用 蒸馏 的方法获得纯净水。
（3）如图1为电解水的实验装置图。该实验用试管d收集某气体，说明得到的气体所具备的性质是 密度比空气大 。
电解一段时间后，U形管中NaOH溶液的溶质质量分数将 变大 。
（4）水是铁生锈的条件之一，按如图2所示进行实验，实验前杠杆已调至平衡，较长时间后，左边铁粉布包下降，是因为铁粉与 氧气、水蒸气 发生了反应。将铁粉换成下列物质中的 BC （填序号），杠杆也会出现相似现象。
A．NaCl固体
B．NaOH固体
C．CaO固体
【答案】（1）B；
（2）蒸馏；
（3）密度比空气大；变大；
（4）氧气、水蒸气；BC。
【解答】解：（1）A、该图标是禁止燃放鞭炮标志；
B、该图标是“国家节水标志”标志；
C、该图标是循环使用标志；
D、该图标是当心火灾标志；
（2）直饮水机可将自来水净化为饮用水，其内部使用的活性炭主要起吸附作用，实验室常用蒸馏的方法获得纯净水；
（3）试管d收集气体的方法是向上排空气法，说明该气体的密度比空气大；电解一段时间后，U形管中水减少，而氢氧化钠的质量不变，因此NaOH溶液的溶质质量分数将变大；
（4）铁与氧气、水蒸气发生缓慢氧化生成铁锈，质量增加，故较长时间后左边铁粉布包下降；生石灰能与水蒸气反应生成氢氧化钙，氢氧化钠具有吸水性，杠杆也会出现相似现象。
故答案为：（1）B；
（2）蒸馏；
（3）密度比空气大；变大；
（4）氧气、水蒸气；BC。
25．运用所学知识回答问题
（1）高铁酸钾（化学式为K2FeO4）是新型净水剂，K2FeO4中Fe元素的化合价为 +6 。
（2）铝的金属活动性比铁强，却比铁耐腐蚀，原因是 铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化 。
（3）喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，其防锈原理是隔绝 氧气和水 。
（4）人类认识世界的过程中，相当长的一段时间里，都认为纯水是一种元素，而从现代元素观点分析，水不是一种元素，请你用化学方程式证明： 2H2O2H2↑+O2↑ 。
【答案】（1）+6；
（2）铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化；
（3）氧气和水；
（4）2H2O2H2↑+O2↑。
【解答】解：（1）在化合物中钾元素显+1价，氧元素一般显﹣2价，设铁元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+x+（﹣2）×4＝0，则x＝+6价。
（2）铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，所以铝的金属活动性比铁强，却比铁耐腐蚀。
（3）喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，其防锈原理是隔绝氧气和水。
（4）水通电生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素质量不变，则说明水是由氢元素和氧元素组成的，化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以该实验可证明水不是一种元素，而是化合物，该反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。
故答案为：
（1）+6；
（2）铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化；
（3）氧气和水；
（4）2H2O2H2↑+O2↑。
26．金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）我国高铁飞速发展，下列高铁列车部件的主要材料属于金属材料的是 A （填字母）。
A．合金车体
B．塑料小桌板
C．涤纶座套
（2）自行车支架表面的一层漆可以隔绝空气中的氧气和 水蒸气 ，从而防止其生锈。
（3）工业炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁发生反应，其化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
【答案】（1）A；
（2）水蒸气；
（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【解答】解：（1）A．合金属于金属材料，故正确；
B．塑料属于合成材料，故错误；
C．涤纶是一种合成纤维，属于合成材料，故错误；
故选：A；
（2）铁在与氧气和水蒸气同时接触时会发生锈蚀，所以自行车支架表面的一层漆可以隔绝空气中的氧气和水蒸气，从而防止其生锈；故填：水蒸气；
（3）一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
27．下面是初中化学中常见的几个实验，请回答下列问题：
（1）实验室用装置A制取氧气时，写出试管中所发生反应的化学方程式 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑ ，若用装置B收集产生的氧气，气体应从 a （填“a”或“b”）端进入。
（2）对于实验C，一段时间后观察到试管①中的铁钉明显锈蚀，由此得出：铁生锈的主要条件是铁与 氧气、水 直接接触。
（3）实验D揭示了水的组成．写出水通电分解的化学方程式： 2H2O2H2↑+O2↑ 。
（4）实验E中浸有紫色石蕊溶液的小花变成红色， 不能 （填“能”或“不能”）说明二氧化碳与水发生了反应；为进一步证明二氧化碳与水发生了反应，还应该补充的实验是 将一干燥的紫色石蕊试液染成紫色的小花放入盛有二氧化碳的集气瓶内，观察到纸花是否变红色 。
（5）实验F中观察到的主要现象是 剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，放出大量的热 ；容器底部少量水的作用是 防止高温生成物溅落，炸裂瓶底 。
【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑；a；
（2）氧气、水；
（3）2H2O2H2↑+O2↑；
（4）不能；将一干燥的紫色石蕊试液染成紫色的小花放入盛有二氧化碳的集气瓶内，观察到纸花是否变红色；
（5）剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，放出大量的热；防止高温生成物溅落，炸裂瓶底。
【解答】解：（1）装置A属于固体加热型，可以是加热高锰酸钾制氧气，也可以是加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气，化学方程式分别为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑、2KClO32KCl+3O2↑；氧气不易溶于水，密度比水小，因此若用装置B收集产生的氧气，气体应从a端进入；故答案为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑；a；
（2）①中的铁钉与水和氧气同时接触，发生锈蚀，②中的铁钉只与水接触，没有锈蚀，③中的铁钉只与氧气接触，没有锈蚀，对比可知铁生锈的主要条件是铁与氧气、水直接接触；故答案为：氧气、水；
（3）水在通电的条件下分解为氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑；故答案为：2H2O2H2↑+O2↑；
（4）实验E中浸有紫色石蕊溶液的小花变成红色，不能说明二氧化碳与水发生了反应；为进一步证明二氧化碳与水发生了反应，还应该补充的实验是将一干燥的紫色石蕊试液染成紫色的小花放入盛有二氧化碳的集气瓶内，观察到纸花是否变红色；故答案为：不能；将一干燥的紫色石蕊试液染成紫色的小花放入盛有二氧化碳的集气瓶内，观察到纸花是否变红色；
（5）铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，放出大量的热；容器底部少量水的作用是防止高温生成物溅落，炸裂瓶底；故答案为：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，放出大量的热；防止高温生成物溅落，炸裂瓶底。
28．下面是实验室常用的化学实验，回答问题：
（1）A实验前先通一会儿一氧化碳的目的是 排净A中空气，防止爆炸（合理即可） ；A装置玻璃管中的现象为 红色粉末变成黑色 ；发生反应的化学方程式： 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ；酒精灯的作用是 尾气处理，防止CO污染环境 。
（2）B装置中的铁丝生锈，U型管中的现象是U型管液面 左高右低 （“左高右低”或“右高左低”）。
（3）C装置甲中产生气体是 氧气或O2 ；正极和负极的体积比是 1：2 ；该反应的化学方程式： 2H2O2H2↑+O2↑ 。
（4）D装置中实验说明铁钉生锈需要满足的条件是 与氧气或空气和水接触 。
【答案】（1）排净A中空气，防止爆炸（合理即可）；红色粉末变成黑色；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；尾气处理，防止CO污染环境；
（2）左高右低；
（3）氧气或O2；1：2；2H2O2H2↑+O2↑；
（4）与氧气或空气和水接触。
【解答】解：（1）一氧化碳遇到空气中的氧气加热有可能会发生爆炸，所以应在实验前先通一会一氧化碳排净A中的空气；氧化铁为红色，氧化铁和一氧化碳反应生成二氧化碳和铁，铁粉为黑色，所A装置玻璃管中可以观察到的实验现象是红色粉末变成黑色；一氧化碳还原氧化铁化学方程式为；CO为有毒有害气体，排放到空气中，污染环境，故采用燃烧法将其除去；
（2）铁钉与氧气和水共同接触时会生锈，则试管中气体减少，压强减小，故U型管中液面左高右低；
（3）电解水时生成的氢气和氧气的体积比为2：1，由图可知，甲试管中收集气体较少，则为氧气；电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，则正极和负极的体积比是1：2；电解水的化学方程式为；
（4）蒸馏水中不含有氧气，D实验中，A试管与氧气、水共同接触可生锈，B试管铁钉与水接触，但是未与氧气接触不生锈；C中铁钉与空气接触未与氧气接触，故不生锈，则说明铁与氧气和水共同接触时会生锈。
故答案为：
（1）排净A中空气，防止爆炸（合理即可）；红色粉末变成黑色；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；尾气处理，防止CO污染环境；
（2）左高右低；
（3）氧气或O2；1：2；2H2O2H2↑+O2↑；
（4）与氧气或空气和水接触。
29．根据铜锈蚀生成铜绿[Cu2（OH）2CO3]，某同学猜想：铜锈蚀时要有氧气、水和二氧化碳共同参与。为证明铜生锈“必须有水参与”，需要进行图所示实验中的 甲和丙 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀；乙中的铜片与二氧化碳和水接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与氧气有关；丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与水有关；丁中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀，说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关。
由以上分析可知，通过实验甲与丙的对比得出：铜的锈蚀必须有水参与。
故填：甲和丙。
▉题型3 金属资源现状及保护措施
【知识点的认识】金属资源的保护主要有以下四种措施：
1．减缓或防止金属的腐蚀；常用的方法有：（1）用完铁制品后及时擦洗干净，置于干燥的环境，保持其表面的洁净、干燥．（2）在铁制品表面涂上一层保护膜．例如，机械零件等表面涂油，家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆，等等．（3）在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理（使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜）．例如，锯条、链条等．（4）在铁制品表面镀上一层其它金属．例如，自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上，经常镀锌、锡或铬等．（5）改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金．
2．回收利用废旧金属，这样不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染．
3．有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿．
4．寻找金属的代用品，例如，现在经常用塑料来代替钢和其它合金制造管道、齿轮和汽车外壳等．
30．人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
（1）人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，Fe、Al、Cu三种金属中应用最早的是 铜 。
（2）《吕氏春秋 别类篇》载有“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是 硬度大 。
（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的 导热 性。
（4）铝合金材料在航空、航天、航海领域应用广泛。铝在元素周期表中的信息如图，由此可获得的一条信息是 铝的相对原子质量是26.982 。
（5）地球上的矿物资源有限，你对保护金属资源的建议是 寻找金属替代品 。
【答案】（1）铜；
（2）硬度大；
（3）导热；
（4）铝的相对原子质量是26.982；
（5）寻找金属替代品。
【解答】解：（1）人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，依据金属活动性顺序可知：Fe、Al、Cu三种金属中应用最早的是Cu，因为铜金属活动性最弱，人类越容易从矿石中将铜冶炼出来。
（2）合金的硬度比组成其纯金属的硬度大，与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是硬度大。
（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，铁锅炒菜利用了铁的导热性。
（4）由铝在元素周期表中的信息可知：铝元素名称正下方的数字表示铝的相对原子质量，铝的相对原子质量是26.982；铝元素名称右上角的符号表示铝的元素符号，铝的元素符号：Al。
（5）地球上的矿物资源有限，应该合理开采金属资源、有效回收金属资源、寻找金属替代品。
故答案为：（1）铜；
（2）硬度大；
（3）导热；
（4）铝的相对原子质量是26.982；
（5）寻找金属替代品。
31．阅读科普短文，回答下列问题：
内蒙古白云鄂博发现一种全新结构重稀土新矿物——白云钇钡矿。该矿物中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素。这些元素在工业和科技领域有着广泛的应用。
钇是一种灰黑色金属，有延展性。与热水能起反应，易与稀酸反应。可制特种玻璃和合金。钇的氧化物广泛应用于航空航天涂层材料。
白云钇钡矿的发现促进了我国在高端制造业、航空航天、新能源等领域的技术创新和产业升级。
（1）白云钇钡矿属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）钇的物理性质有 灰黑色金属，有延展性 。
（3）自然界可提供给人类的金属资源是有限的，从可持续发展的角度，写出保护金属资源的一条途径 回收废旧金属（合理即可） 。
【答案】（1）混合物；
（2）灰黑色金属，有延展性；
（3）回收废旧金属（合理即可）。
【解答】解：（1）白云钇钡矿中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素，属于混合物；故答案为：混合物；
（2）钇是一种灰黑色金属，有延展性，这些性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物质的物理性质；故答案为：灰黑色金属，有延展性；
（3）保护金属资源的途径有回收废旧金属、合理开采金属矿物、寻求金属制品的替代品、防止金属锈蚀等；故答案为：回收废旧金属（合理即可）。
▉题型4 金属的回收利用及其重要性
【知识点的认识】金属的回收利用是指将一些废弃的金属材料通过不同的渠道汇集起来，再加工再利用．金属的回收利用的重要性表现在以下两个方面：
1．节约能源：回收利用废旧金属，不仅可以节约金属资源；而且还可以节约冶炼金属时所用到的大量的煤等化石燃料和铁矿石等矿石资源．
2．减少污染：回收利用废旧金属，不仅可以减少金属废弃后形成的镉、汞等引起的水和土壤污染，以及人和动植物的危害；而且还可以减少重新冶炼这些金属时燃烧燃料和生产过程形成的空气污染等）．
32．人类文明进步与材料发展关系十分密切。
（1）铁锅用于炒菜，主要利用铁具有 良好的导热性 的性质。
（2）铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度 大 。
（3）胶州湾跨海大桥在建造过程中使用了大量钢材。在钢材表面刷漆可防锈，其原因是 铁生锈需要与氧气和水接触，刷漆可以使铁与氧气和水隔绝 ；建造过程中产生的废钢材可回收利用，其意义是 节约资源（合理即可） （写一条即可）。
【答案】（1）良好的导热性；
（2）大；
（3）铁生锈需要与氧气和水接触，刷漆可以使铁与氧气和水隔绝；节约资源（合理即可）。
【解答】解：（1）铁锅用于炒菜，是因为铁具有良好的导热性的性质；
（2）一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，因此铝合金的硬度比纯铝的硬度大；
（3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故在钢材表面刷漆可防锈，其原因是隔绝氧气和水；金属资源总量有限，所以建造过程中产生的废钢材可回收利用，可以节约金属资源，减少环境污染。
故答案为：（1）良好的导热性；
（2）大；
（3）铁生锈需要与氧气和水接触，刷漆可以使铁与氧气和水隔绝；节约资源（合理即可）。
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第六单元 6.4 金属的腐蚀
题型1 探究金属锈蚀的条件 题型2 金属锈蚀的条件及其防护
题型3 金属资源现状及保护措施 题型4 金属的回收利用及其重要性
▉题型1 探究金属锈蚀的条件
【知识点的认识】该探究是为了探究铁、铜等金属锈蚀的条件，而进行的实验探究。其中，铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触；铜生锈的条件是铜与氧气、水和二氧化碳同时接触。
1．金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】
（1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是 （填字母序号）。
A．未擦干的铁锅 B．涂油漆的栏杆 C．盛水的不锈钢水杯
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O，Fe2O3 中铁元素的化合价是 。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面处于约 （填“40”或“10”）mL刻度处，原因是 。
【拓展探究】
（4）小强进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/°C 10 20 30 40 50 60 70
铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18
小强的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是 。
（5）有同学认为小强的实验未能真实反映50°C以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50°C以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因： 。改进实验方案证明你的分析： 。
2．化学反应需要一定的条件，控制条件可以调控化学反应。某化学兴趣小组以“探究和调控化学反应”为主题展开项目式学习。
【任务一】探究“铁”燃烧条件
小组同学设计并实施了以下的三个实验。
（1）用高锰酸钾制取和收集一瓶用于乙实验的氧气，需要的实验仪器有 （填仪器序号），发生的化学反应方程式为 。
（2）对比实验甲与乙，分析铁丝在空气中不能燃烧的原因 。
（3）通过对比实验 （填序号），小组同学得出“反应物与氧气接触的面积同样是燃烧发生的条件之一”的结论。
【任务二】探究铁生锈的原因
小组探究铁生锈条件的实验（如下图所示）。
（4）实验b需要使用煮沸过蒸馏水，煮沸处理蒸馏水的原理是 。
（5）上述实验大约需要一周的时间，为了缩短实验周期并迅速观察到实验现象，同学们采取了以下改进措施： 。
3．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。某化学实验小组设计并进行实验，探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
Ι.探究铜锈的组成
[查阅资料]①铜锈受热易分解；②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色。
[进行实验1]小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按图示装置进行实验（部分夹持装置已略去）。观察到B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。
[解释与结论]
（1）C中反应的化学方程式是 。
根据以上实验现象分析，铜锈中一定含有的元素是Cu、C、H和O。
Ⅱ.探究铜生锈的条件
[提出猜想]根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与二氧化碳、水和氧气有关。
[进行实验2]实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如下表所示的四个实验，并持续观察。
编号 ① ② ③ ④
实验
现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质 无明显现象
[讨论交流]
（2）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。
（3）得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论，依据的两个实验是 （填序号）。
（4）对比实验②和③，得出的结论是 。
（5）为验证猜想，请将实验④补充完整，广口瓶中放入的物质有铜丝和 。
[获取结论]
（6）铜生锈的条件是 。
[反思应用]
（7）结合上述实验，你对保存铜制品的一条建议是 。
4．某化学兴趣小组用如图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁片）。请你填写空格：
（1）由A、B中出现的实验现象可知，铁生锈的条件之一是 。甲同学认为，只由试管A中发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管 （填试管编号）发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。
（2）试管D和E实验的目的是进一步探究铁在 环境中是否更容易锈蚀。
（3）为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起 的变化。
▉题型2 金属锈蚀的条件及其防护
【知识点的认识】金属锈蚀的条件是金属要与水、空气中氧气或二氧化碳等接触．初中阶段主要是指金属铁的锈蚀条件，即铁与氧气、水同时接触就会生锈．防止铁制品生锈（即铁锈蚀的防护）的常用措施主要有如下：
1．用完铁制品后及时擦洗干净，置于干燥的环境，保持其表面的洁净、干燥．
2．在铁制品表面涂上一层保护膜．例如，机械零件等表面涂油，家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆，等等．
3．在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理（使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜）．例如，锯条、链条等．
4．在铁制品表面镀上一层其他金属．例如，自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上，经常镀锌、锡或铬等．
5．改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金．
5．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列解释不正确的是（ ）
A．金刚石和石墨物理性质不同——碳原子排列方式不同
B．一氧化碳有毒，二氧化碳无毒——不同种分子的化学性质不同
C．水壶中的水烧开沸腾后，壶盖被项起——水分子之间的间隔增大
D．铁质水龙头表面镀铬可防锈——改变了金属的内部结构
6．某学习小组预用三枚洁净无锈的铁钉按照如图设计实验探究铁生锈的条件，下列说法错误的是（ ）
A．甲中铁钉锈蚀
B．乙试管中植物油的作用是隔绝空气，验证有水无氧气的条件下铁不能生锈
C．丙试管的目的是验证干燥的氧气不能使铁生锈
D．实验表明若要防止铁生锈，必须让铁既不接触氧气又不接触水蒸气
7．生活中处处有化学知识。有关下列说法正确的是（ ）
A．水厂净水过程有沉淀、过滤、吸附等方法
B．小苏打是由C、O、Na三种元素组成的化合物
C．雨淋湿的自行车用带油的布擦拭即可
D．肥皂遇到软水易起浮渣，洗衣服最好用冷水
8．化学学习中常用化学思维去认识和理解世界。下列说法不正确的是（ ）
A．铁质水龙头镀铬可防锈，是因为改变了金属的内部结构
B．因为空气中含有不同种类的分子，所以空气属于混合物
C．物质燃烧需同时满足三个条件，灭火只需破坏一个即可
D．夏天自行车轮胎爆炸，是因为轮胎内气体分子间隔变大
9．铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈[主要成分Cu2（OH）2CO3]。下列物质与铜制品生锈无关的是（ ）
A．O2 B．N2 C．H2O D．CO2
10．金属防锈既能节约资源，又能美化环境，下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（ ）
A．经常在表面涂油的大型钢制机械
B．涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳
C．擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具
D．经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管
11．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
12．探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是（ ）
A．甲和乙：水 B．乙和丙：空气
C．甲和丙：空气 D．甲和丁：水
13．以下有关金属腐蚀的叙述错误的是（ ）
A．钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈
B．钢铁锈蚀的实质是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
C．铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差
D．在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁锈蚀
14．为了减缓铁制品的锈蚀，下列做法不当的是（ ）
A．在车船的表面喷涂油漆
B．将使用后的菜刀用布擦干
C．洗净铁制品表面的油膜
D．在铁制品表面镀上一层锌
15．蒸汽眼罩是常见的缓解眼睛疲劳的产品，使用原理是其中的发热剂（含有铁粉、氯化钠、活性炭和吸水树脂等）能释放热量，产生水蒸气。取发热剂进行如下探究。
（1）发热剂发热的原理是铁粉与 反应生成铁锈放热，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，而蒸汽眼罩打开即迅速升温，这与发热剂中含有的氯化钠、活性炭有关，其中活性炭具有 性。
（2）取足量发热剂测定空气中氧气的含量，装置如图，气密性良好。广口瓶容积为150mL，量筒内水的体积为50mL。一段时间后，打开弹簧夹，进入瓶内的水的体积最多为
mL。
（3）影响蒸汽眼罩使用效果的因素很多，请列举一条： 。
16．以典型物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。同学们在学习过程中，对铁及其合金的相关问题以结构图的形式进行梳理。
17．上天入海、遇水架桥、探秘宇宙、逢山开路，一项项接连问世的重大工程，一个个“身怀绝技”的国之重器，彰显新时代工程科技的创新活力和实力。
（1）“奋斗者”号是我国自主研发的万米级载人潜水器，执行了深海可燃冰的科学探测任务。可燃冰是甲烷的水合物，甲烷的化学式是 。
（2）港珠澳大桥是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。为延长大桥的使用时间，应做好合金钢的防锈工作，可采取的合理保护措施有 （写一点）。
（3）中国空间站核心舱内生命保障系统包括制氧、水处理等子系统。航天员呼吸所需的氧气若来自循环水电解制氧系统，对应的化学方程式为 。在水处理系统中，用活性炭除去色素和异味，是利用了活性炭的 性。
（4）我国的高铁网络已经基本形成。高铁中某些部件需使用不锈钢，锰、铬是不锈钢的主要添加元素。已知锰加入稀盐酸中有气泡产生，则金属锰的活动性 铜（填“大于”或“小于”）。
18．丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络，记录着中华文明的传承。
（1）认识文物：青铜是铜与锡的合金。青铜的硬度 （填“大于”或“小于”）纯铜。
（2）文物锈蚀：合浦西汉羽纹铜凤灯锈迹斑斑（如图所示），铜锈的主要成分为Cu2（OH）2CO3，其锈蚀是铜与空气中的水、氧气和 发生化学反应的结果。
（3）文物修复：含六偏磷酸钠[化学式为（NaPO3）6]的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除，该物质中磷元素的化合价为 。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分（Fe2O3）用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，该反应的化学方程式为 。
19．“沉睡三千年，一醒惊天下！”三星堆青铜器出土后立刻震惊了全世界。近日部分青铜器在呼和浩特市博物馆展出。
（1）青铜是由铜、锡熔合制成。相比于纯铜的质地柔软，青铜 ，而应用于农具和兵器的生产中。
（2）《淮南万毕术》记载“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”的湿法炼铜工艺，反应的化学方程式为 。
（3）小琦同学查阅资料发现：SnCl2（氯化亚锡）溶于水可形成无色溶液。请你帮她设计实验方案证明锡的金属活动性强于铜 （写出操作和现象）。
（4）出土的青铜器表面锈蚀物分为无害锈和有害锈。无害锈是一层致密薄膜，如铜绿；有害锈含氯，可加快青铜器锈蚀。锈层成分如图所示，下列叙述正确的是 。
A．图中的CuCl和粉状锈均是有害锈
B．形成铜绿的过程中有CO2、H2O参与，与O2无关
C．青铜器锈蚀的过程中铜元素的化合价未变化
D．保护青铜器最重要的是防氯
20．不锈钢保温杯美观，保温效果好，在日常生活中被广泛使用，其结构如图所示。查阅资料可以得到下列信息：
不锈钢是含有两种或两种以上金属的合金。保温杯的不锈钢内层主要由铁（Fe）、铬（Cr＞18%）和镍（Ni＞8%）等金属组成。在金属活动性顺序表中，铁、铬、镍元素均位于氢元素之前。
请回答下列问题：
（1）不锈钢属于 （填“金属材料”或“合成材料”）。
（2）不锈钢保温杯最外面的保护层通常喷涂一层具有良好致密性的漆，喷漆的主要目的是： 。
（3）不锈钢保温杯内层外面镀铜（Cu），目的是通过反射热辐射以提高保温的效果。选择所镀金属时，还需要考虑该金属的活动性。请你设计实验方案证明金属铁（Fe）活动性比（Cu）强 。
21．在人类社会的发展进程中，金属材料发挥着重要作用。结合学习的化学知识回答下列问题。
（1）生铁和钢是常见的两种铁合金，其主要区别是 。
（2）防止自行车链条生锈常用的方法是 。
（3）将一定量锌粉加入到硝酸镁和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到无色滤液。则滤液中一定含有的溶质是 。
22．水、溶液、金属材料在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。
（1）①人们将铅、镉、铋、锡等纯金属加热融合制成性能优越的合金——保险丝，主要是因为保险丝的熔点 （高于、低于）铅、镉、铋、锡等纯金属的熔点，从而有效的防止了电路中发生火灾，保护人民的生命财产安全。
②铁制品是人类使用最广泛的金属，但是全世界每年因锈蚀而报废的金属制品数量惊人，请你写出一条生活和生产中防止铁制品生锈的具体事例 。
（2）硬水对工业生产有一定的危害，所以可向水中加入适量 来鉴别软水和硬水。
23．铝、铁、铜是我们生活中常见的金属
（1）根据图，总结金属具有的物理性质有 。
（2）铝制品具有很好的抗腐蚀性能，原因是 ，化学方程式 。铁制品表面在空气中较易生锈的条件是 ，并且一旦表面生锈会最终导致钢铁全部腐蚀，原因是 。
（3）炼铁厂通常以焦炭（主要成分是C）、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图：
写出CO与赤铁矿反应的化学方程式 ．取少量炼出的生铁粉末放入烧杯中，加入过量稀盐酸，可观察到的现象是 。
（4）若要验证铜铁铝的活动性顺序，某同学已经选择了打磨过的铁丝，你认为他还需要的另外两种溶液是 。
24．水是宝贵的自然资源。
（1）如图所示的图标表示“节水标志”的是 （填序号）。
（2）直饮水机可将自来水净化为饮用水，其内部使用的活性炭主要起吸附作用，实验室常用 的方法获得纯净水。
（3）如图1为电解水的实验装置图。该实验用试管d收集某气体，说明得到的气体所具备的性质是 。
电解一段时间后，U形管中NaOH溶液的溶质质量分数将 。
（4）水是铁生锈的条件之一，按如图2所示进行实验，实验前杠杆已调至平衡，较长时间后，左边铁粉布包下降，是因为铁粉与 发生了反应。将铁粉换成下列物质中的 （填序号），杠杆也会出现相似现象。
A．NaCl固体
B．NaOH固体
C．CaO固体
25．运用所学知识回答问题
（1）高铁酸钾（化学式为K2FeO4）是新型净水剂，K2FeO4中Fe元素的化合价为 。
（2）铝的金属活动性比铁强，却比铁耐腐蚀，原因是 。
（3）喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，其防锈原理是隔绝 。
（4）人类认识世界的过程中，相当长的一段时间里，都认为纯水是一种元素，而从现代元素观点分析，水不是一种元素，请你用化学方程式证明： 。
26．金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）我国高铁飞速发展，下列高铁列车部件的主要材料属于金属材料的是 （填字母）。
A．合金车体
B．塑料小桌板
C．涤纶座套
（2）自行车支架表面的一层漆可以隔绝空气中的氧气和 ，从而防止其生锈。
（3）工业炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁发生反应，其化学方程式为 。
27．下面是初中化学中常见的几个实验，请回答下列问题：
（1）实验室用装置A制取氧气时，写出试管中所发生反应的化学方程式 ，若用装置B收集产生的氧气，气体应从 （填“a”或“b”）端进入。
（2）对于实验C，一段时间后观察到试管①中的铁钉明显锈蚀，由此得出：铁生锈的主要条件是铁与 直接接触。
（3）实验D揭示了水的组成．写出水通电分解的化学方程式： 。
（4）实验E中浸有紫色石蕊溶液的小花变成红色， （填“能”或“不能”）说明二氧化碳与水发生了反应；为进一步证明二氧化碳与水发生了反应，还应该补充的实验是 。
（5）实验F中观察到的主要现象是 ；容器底部少量水的作用是 。
28．下面是实验室常用的化学实验，回答问题：
（1）A实验前先通一会儿一氧化碳的目的是 ；A装置玻璃管中的现象为 ；发生反应的化学方程式： ；酒精灯的作用是 。
（2）B装置中的铁丝生锈，U型管中的现象是U型管液面 （“左高右低”或“右高左低”）。
（3）C装置甲中产生气体是 ；正极和负极的体积比是 ；该反应的化学方程式： 。
（4）D装置中实验说明铁钉生锈需要满足的条件是 。
29．根据铜锈蚀生成铜绿[Cu2（OH）2CO3]，某同学猜想：铜锈蚀时要有氧气、水和二氧化碳共同参与。为证明铜生锈“必须有水参与”，需要进行图所示实验中的 。
▉题型3 金属资源现状及保护措施
【知识点的认识】金属资源的保护主要有以下四种措施：
1．减缓或防止金属的腐蚀；常用的方法有：（1）用完铁制品后及时擦洗干净，置于干燥的环境，保持其表面的洁净、干燥．（2）在铁制品表面涂上一层保护膜．例如，机械零件等表面涂油，家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆，等等．（3）在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理（使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜）．例如，锯条、链条等．（4）在铁制品表面镀上一层其它金属．例如，自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上，经常镀锌、锡或铬等．（5）改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金．
2．回收利用废旧金属，这样不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染．
3．有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿．
4．寻找金属的代用品，例如，现在经常用塑料来代替钢和其它合金制造管道、齿轮和汽车外壳等．
30．人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。
（1）人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，Fe、Al、Cu三种金属中应用最早的是 。
（2）《吕氏春秋 别类篇》载有“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明与铜、锡相比，青铜（铜锡合金）的特性是 。
（3）铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的 性。
（4）铝合金材料在航空、航天、航海领域应用广泛。铝在元素周期表中的信息如图，由此可获得的一条信息是 。
（5）地球上的矿物资源有限，你对保护金属资源的建议是 。
31．阅读科普短文，回答下列问题：
内蒙古白云鄂博发现一种全新结构重稀土新矿物——白云钇钡矿。该矿物中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素。这些元素在工业和科技领域有着广泛的应用。
钇是一种灰黑色金属，有延展性。与热水能起反应，易与稀酸反应。可制特种玻璃和合金。钇的氧化物广泛应用于航空航天涂层材料。
白云钇钡矿的发现促进了我国在高端制造业、航空航天、新能源等领域的技术创新和产业升级。
（1）白云钇钡矿属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）钇的物理性质有 。
（3）自然界可提供给人类的金属资源是有限的，从可持续发展的角度，写出保护金属资源的一条途径 。
▉题型4 金属的回收利用及其重要性
【知识点的认识】金属的回收利用是指将一些废弃的金属材料通过不同的渠道汇集起来，再加工再利用．
金属的回收利用的重要性表现在以下两个方面：
1．节约能源：回收利用废旧金属，不仅可以节约金属资源；而且还可以节约冶炼金属时所用到的大量的煤等化石燃料和铁矿石等矿石资源．
2．减少污染：回收利用废旧金属，不仅可以减少金属废弃后形成的镉、汞等引起的水和土壤污染，以及人和动植物的危害；而且还可以减少重新冶炼这些金属时燃烧燃料和生产过程形成的空气污染等）．
32．人类文明进步与材料发展关系十分密切。
（1）铁锅用于炒菜，主要利用铁具有 的性质。
（2）铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度 。
（3）胶州湾跨海大桥在建造过程中使用了大量钢材。在钢材表面刷漆可防锈，其原因是 ；建造过程中产生的废钢材可回收利用，其意义是 （写一条即可）。
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