中小学教育资源及组卷应用平台
第九单元 第三节 金属材料的锈蚀与防护
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．铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3。为探究铜生锈的条件，小明用四根相同的铜丝做以下实验，实验后只有试管甲里的铜出现锈迹，其他试管中均无明显变化。下列说法不正确的是（ ）
A．根据铜锈的组成，可以推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用
B．得出“铜生锈和O2有关”这一结论，依据的两组实验是“甲和乙”
C．为了得到正确的实验结论，试管丁的物质X是“干燥的O2、CO2的混合气体”
D．若将甲管中的蒸馏水改为海水，则铜丝生锈会更严重
2．小倩发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈，查阅有关资料知：“铜锈”的主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称“铜绿”）。她和化学兴趣小组的同学们用A～D装置探究铜生锈的条件（A、B、D中均为煮沸过的蒸馏水，B中试管上层充满CO2，C中放有干燥剂，D中通一段时间空气后将试管密封）。
十天后发现，只有A中铜生锈，且水面处铜生锈较严重。
（1）D装置中氢氧化钠溶液的作用 反应的方程式为 ；
（2）通过A、B对照说明铜生锈与 有关；
（3）通过上述探究可知铜生锈的条件是：铜与 共同反应的结果。
3．钢铁的腐蚀是重要的研究课题。某校兴趣小组以铁的腐蚀为课题进行如下探究。
【探究铁的腐蚀】
【提出问题】铁制品锈蚀的条件是什么？
【设计实验】取3根无锈的铁丝设计如图所示的三个实验（铁丝足量且实验时间足够长）。
【实验现象】
（1）A中铁丝生锈，B、C中铁丝无明显变化，打开A中的止水夹后还能观察到的现象是 。
【实验结论】
（2）由实验可以得出铁制品锈蚀的条件是 。
【拓展延伸】小明在旅途中发现，海边铁制渔船上的锈迹比江边铁制渔船的多，他提出问题：海水会加快铁的生锈吗？为验证这一问题，他在老师的指导下设计了以下数字化实验（如图1）。
（3）实验1实验试剂：长5cm、直径1mm的铁丝，15mL蒸馏水；实验2实验试剂： ，实验结果如图2（压强变化图像未给出）。
（4）根据图2分析可知铁生锈会 （填“吸收”或“放出”）热量。
（5）根据该实验可以得出结论： 。
4．铁是生产生活中使用最广泛的金属，但铁制品容易腐蚀生锈。
探究：酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素将混合均匀的铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图一），用胶头滴管滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
编号 实验目的 炭粉/g 铁粉/g 醋酸溶液浓度/%
① 为以下实验作参照 1.0 3.0 80.0
② 探究醋酸溶液浓度的影响 1.0 32.0
③ 0.5 3.0 80.0
资料：炭粉不参与锥形瓶中的化学反应；醋酸溶液显酸性。
（1）编号②实验中铁粉的质量应为 g，编号③实验的目的是 。
（2）编号①实验测得容器中压强随时间的变化如图二，t2s时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 。
（3）兴趣小组总结了图二中0﹣t1s时压强增大的原因，可能是 。
5．铜是人类使用最早、应用广泛的金属材料。某小组以“铜及其化合物的性质”为主题，开展了如下探究活动。
活动一：探究铜、铁、镍（Ni）的金属活动性。
【查阅资料】镍与稀硫酸反应生成溶于水的NiSO4，并放出氢气。
（1）结合所学知识分析， （选填“能”或“不能”）直接比较出铁、镍的金属活动性强弱。
【实验1】将相同的铁片和铜片分别加入相同体积、相同浓度的NiSO4溶液中，观察到铁片表面有固体析出，铜片表面无明显现象。
（2）写出铁片表面发生反应的化学方程式 。
【得出结论】
（3）三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
【交流讨论】
（4）用镍片、硫酸铜溶液和 进行实验也能判断铜、铁、镍的金属活动性顺序。
活动二：探究铜锈的组成。
【实验2】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示的装置进行实验（部分夹持装置已略去）。实验开始先通入一段时间氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给铜锈加热。实验中观察到A中绿色固体变为黑色，B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。（已知白色无水硫酸铜遇水会变为蓝色）
【分析讨论】
（5）由实验推测，铜锈中含有 种元素。
活动三：探究铜生锈的条件。
【实验3】小组同学利用下表中的装置和表中的物质分别进行实验，放置相同的时间，实验现象如表。
装置 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
瓶中的物质 O2、CO2和H2O O2、CO2 O2和H2O CO2和H2O
固体颜色 固体变成绿色 无明显变化 无明显变化 无明显变化
【得出结论】
（6）得出“铜生锈与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 （填编号）。
（7）由实验探究可知，铜生锈的条件是 。
6．某小组同学开展项目式学习：探究食品脱氧剂使用过程中发生的反应
【资料信息】①食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质，脱氧原理是铁的生锈。
②铁锈的主要成分是Fe2O3 nH2O。
【任务一】探究铁生锈的条件
（1）小组同学进行如图实验，一段时间后实验Ⅰ中铁丝生锈，实验Ⅱ、实验Ⅲ中铁丝没有生锈，据此推理出铁生锈与 有关。若铁丝足量并且反应时间足够长，待实验Ⅰ中反应结束后，还能观察到的现象是 。
【任务二】探究铁粉锈蚀快慢和程度
（2）小组同学设计了图1探究装置，按照图1连接好实验仪器后，首先需要进行的操作是 。将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图2所示。t1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，t3时刻将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上并加入稀盐酸。根据图2信息对比AB段和BC段，说明 ，t3时刻压强突然变大，说明铁粉锈蚀的程度属于 （填“部分”“全部”）锈蚀。
7．学习第八单元金属的性质后，某化学兴趣小组以金属为主题进行项目式探究，然后将知识应用于生活和学习。
【活动一】探究金属与氧气的反应
甲组同学探究发现金属镁在空气中剧烈燃烧，金属铝在空气中不易燃烧，说明镁比铝活泼；铜在加热条件下与氧气反应生成黑色的氧化铜，金即使在高温条件下也不与氧气反应。由以上现象推出，金属活动性：镁＞铝＞铜＞金。
（1）铝比铁的化学性质活泼，为什么铝比铁耐腐蚀？ 。
（2）假黄金是Cu—Zn合金，外观和真黄金相同，可以通过灼烧的方法鉴别真假黄金，原因是 。
【活动二】探究铁的锈蚀与防护
（3）某实验小组设计了图1实验探究铁锈蚀的条件。打开分液漏斗，一段时间后观察到A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面出现锈蚀。
试管中发生的反应的化学方程式为 ，该实验说明铁生锈是铁与 共同作用的结果。
【活动三】探究铁和金属化合物溶液的反应
（4）向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中连续缓慢地加入mg铁粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的铁粉的质量关系如图2所示：
①写出ab段（不含两端点）对应溶液中含有的金属离子： 。
②bc段（不含两端点）析出的金属是 。
③若ab段和bc段析出的固体质量相等，参加反应的铁粉质量分别为m1g和m2g，试比较m1和m2的大小关系： 。
▉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．
8．铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石（保温作用）和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用如图装置进行探究，实验结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应
B．由O2浓度变化推测，Fe粉可用作食品脱氧剂
C．封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D．“暖宝宝”能快速放热，铁钉生锈需较长时间，说明反应物表面积能影响反应速率
9．如今太阳能电池已经广泛地应用于生产生活中，如图是太阳能电池路灯，有关说法不正确的是（ ）
A．制作灯柱所需的铝合金属于金属材料
B．铝合金的硬度和强度都比纯铝低
C．太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的导电性
D．一般不用铁制作灯柱的原因是铁在空气中容易生锈
10．下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（ ）
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
11．某兴趣小组探究铁生锈的条件。如下图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。
已知：氧气在一定量的水中的溶解量随温度升高而降低，在植物油中非常难溶。
实验 ① ② ③
现象 在液面附近，铁钉生锈严重 铁钉无明显变化 铁钉无明显变化
下列说法不正确的是（ ）
A．①和②中煮沸蒸馏水是为了除去水中O2
B．②和③中，铁钉没有生锈的原因相同
C．对比①和②，可知铁钉生锈的条件是铁钉与氧气接触
D．对比①和③，可知铁钉生锈的条件是铁钉与水接触
12．如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。下列说法正确的是（ ）
A．对比①中甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最明显
B．对比②③说明铁锈蚀需要水和空气
C．③中氯化钙的作用是吸收空气中的氧气和水蒸气
D．④比①锈蚀严重，说明食盐水能加快铁钉的锈蚀
13．下列各种情况中，埋在地下的铸铁管道腐蚀速率最慢的是（ ）
A．在潮湿、疏松、透气的中性土壤中
B．在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
C．在干燥、致密、不透气的中性土壤中
D．在沿海潮湿的土壤中
14．“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列推理合理的是（ ）
A．原子得失电子变成离子后，质子数没变，所以元素的种类也没有发生变化
B．因为铁制品在潮湿的空气中易被腐蚀，所以铝制品在空气中也易被腐蚀
C．燃烧一般都伴随着发光、放热现象，所以有发光、放热的现象就是燃烧
D．单质只含有一种元素，所以含有一种元素的物质一定是单质
15．家庭生活中下列做法不能防止菜刀生锈的是（ ）
A．菜刀使用完后，用水洗净，并擦干
B．久置不用时在菜刀表面涂一层食用油
C．把菜刀存放在潮湿的地方
D．用不锈菜刀取代普通菜刀
16．实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下，下列分析不正确的是（ ）
实验装置 序号 其他试剂 100s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B．①②证明水对铁锈蚀有影响
C．②③证明食盐能加快铁锈蚀
D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
17．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一定无关的是（ ）
A．N2 B．O2 C．H2O D．CO
18．金属是一类重要的材料。下列有关金属的说法正确的是（ ）
A．目前铜是世界上年产量最大的金属
B．合金的硬度一般比组成其成分的金属硬度低
C．钢铁表面刷油漆可以有效防止生锈
D．铝有很好的抗腐蚀性能是因为化学性质不活泼
19．如图是用同一装置完成铁的锈蚀实验和铁丝在氧气中燃烧实验。下列说法不正确的是（ ）
A．实验①②对比说明铁的锈蚀需要与水接触
B．实验②③对比说明铁的锈蚀需要与氧气接触
C．实验完成后烧瓶②中固体质量增加，④中固体质量减小
D．④中观察不到火星四射的可能原因是铁丝没有打磨
20．下列环境中，钢铁制品表面最容易产生铁锈的是（ ）
A．干燥的空气中 B．稀盐酸中
C．潮湿的空气中 D．蒸馏水中
21．某同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察现象，下列描述不正确的是（ ）
A．装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升
B．装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的铁钉都被腐蚀
C．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
D．装置Ⅱ中铁钉生锈最多
22．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
23．长期埋在地下的金属管线会被腐蚀。常温下，某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．土壤含水量越高，金属锈蚀速度越快
B．埋在地下的金属管线被腐蚀仅与土壤中水分有关
C．土壤含水量在20%﹣40%时，金属锈蚀的速率逐渐加快
D．可以采用刷漆、涂油等方法防止金属管线锈蚀
24．“对照实验”是实验探究中常用的一种科学方法。某化学小组进行了以下四个探究铁生锈实验，锥形瓶中是氧气。实验结果显示，乙、丁实验中铁生了锈，且丁比乙中进入水的量略多，甲、丙实验中没有明显的现象。分析以下的四个设计，得出的结论不正确的是（ ）
A．对比甲、乙可以说明铁生锈一定要有水参加
B．对比乙、丙可以说明铁生锈一定要有氧气参加
C．对比甲、丁可以说明铁生锈一定要有食盐参加
D．对比甲、乙、丙可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加
25．下列金属制品与其防锈的方法不合理的一组是（ ）
A．机器上齿轮——表面涂油
B．汽车车身——表面镀上一层其它金属
C．铁盆——表面覆盖搪瓷
D．不锈钢医疗器械——改变金属的组成和结构
26．在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是（ ）
A．增大硬度防止撞坏 B．增大厚度防止磨损
C．防止铁生锈且美观 D．美观和杀菌消毒作用
27．下列防锈措施合理的是（ ）
A．经常用水冲洗自行车链条
B．用过的菜刀及时用盐水清洗
C．用“钢丝球”打磨铝锅表面
D．在铁制暖片上刷油漆
28．下列各种情况下，埋在地下的铸铁管道被腐蚀的速度最慢的是（ ）
A．在潮湿、疏松、透气的土壤中
B．在含铁元素较多的酸性土壤中
C．在潮湿、致密、不透气的土壤中
D．在干燥、致密、不透气的土壤中
29．金属材料在人类活动中有着广泛的应用。下列有关说法正确的是（ ）
A．合金中只含金属元素
B．金能压成很薄的片，说明金的熔点高
C．在自行车表面涂油漆，可减缓钢铁的锈蚀
D．铁能从ZnSO4、CuSO4的溶液中置换出锌和铜
30．空气中含①N2 ②O2 ③稀有气体 ④水蒸气等成分，其中与钢铁生锈有关的是（ ）
A．①③ B．②④ C．③④ D．①④
31．金属是人类历史发展中不可或缺的材料，其中铝、铁、铜是广泛使用的三种金属。
（1）空气中铝比铁具有更强的抗腐蚀性，原因是 （用化学方程式表示）。
（2）出土的铁制品锈蚀严重，但铜制品表面仅有少量铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]，以下有关说法正确的是 （填字母）。
A．根据铜锈成分可知铜生锈需要与空气中的CO2接触，空气中CO2含量低，故铜不易生锈
B．生成的铁锈和铜锈覆盖在金属表面，可以防止内部的金属继续锈蚀
C．为了防止铁制品锈蚀，通常在其表面刷漆或涂油
（3）为验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序，请写出一组可以达到目的的试剂 。
32．中国古代典籍中记录了很多化学知识，展示了我国古代人民的智慧。
（1）《韩非子 内储说上》中提到采金技术均是“沙里淘金”，说明金在自然界中以 （填“单质”或“化合物”）形式存在；
（2）《考工记》中记载了青铜（铜、锡合金）的成分，青铜的硬度比纯铜 ；（填“大”或“小”或“无法比较”）
（3）铜也易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，猜测铜生锈是铜与空气中的氧气、水、 等物质共同作用的结果。
33．金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题：
（1）利用物理方法可以把黄金压成厚度只有1/10000mm的薄片，说明金具有良好的 （填字母）。
A．金属光泽
B．导电性
C．延展性
D．导热性
（2）在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀，其原因是 。
（3）如图是探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的实验。
①实验b中发生反应的化学方程式是 。
②通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
（4）春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。古法炼铁中包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应，反应的化学方程式是 。
34．回答下列问题：
（1）灭火毯由玻璃纤维等材料经过特殊处理后编织而成，是一种简便的火灾初期灭火工具，其灭火的主要原理是 ；
（2）钢铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的 共同作用的结果。写出一条防止车链条生锈的方法 。铝制品不易生锈的原因是 ；
（3）我国是最早采用湿法冶铜的国家，文献记载“胆铜法”：用铁与“胆水”（含CuSO4）反应获得铜，写出反应的化学方程式 ；
（4）古诗“投泥泼水愈光明”：在高温条件下，炭与水蒸气反应得到两种可燃性气体，写出反应的化学方程式 。
35．金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请用所学化学知识回答下列问题。
（1）下列防锈措施不合理的是 （填字母序号）。
A．经常用水冲洗自行车链条
B．用“钢丝球”打磨铝锅表面
C．在铁制暖气片上刷“银粉”
D．用过的菜刀及时用盐水清洗
（2）下列做法不利于有效保护金属资源的是 （填字母序号）。
A．回收废旧金属制品
B．寻找金属的替代品
C．加速开采矿物资源
（3）实验废液中含有AgNO3、Cu（NO3）2和Mg（NO3）2，为减少废液对环境的影响，实验小组的同学做了下面的实验。
①取废液样品，加入少量锌粉，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，则滤渣中一定含有的金属是 （填符号，下同）。
②另取废液样品加入过量锌粉，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中含有的溶质是 。实验表明，加入过量锌粉能有效去除废液中的Ag+、Cu2+写出其中一个化学方程式 。
36．中国高度、中国深度、中国速度都令全世界瞠目结舌。请回答下列问题：
（1）中国空间能量主要来自柔性太阳电池翼。电池翼材料的生产过程中涉及化学反应As2O3+3C2As+3X↑，其中X的化学式是 。
（2）我国“蛟龙”号载人潜水器上使用了钛合金，主要利用了钛合金的化学性质是 （填字母）。
A．硬度大
B．抗腐蚀性能好
C．密度小
D．熔点高
（3）世界最高5G基站在中国，信号覆盖整个珠穆朗玛峰。其发射铁塔表面采用冷喷锌涂层，其防锈的原理是 。
（4）中国高铁领先世界，建造时需要大量钢铁，如图是模拟炼铁的装置（部分仪器图中省略），请写出a中反应的现象是 ，反应的化学方程式 。
37．金属及金属材料广泛用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。请根据所学知识回答下列问题
（1）下列金属材料属于合金的是 （填序号）。
A．硬铝
B．铜单质
C．纯金
（2）铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀，为防止钢铁锈蚀，常在其表面涂刷油漆或镀上其他金属。这些方法能防止锈蚀的原理是 。
（3）波尔多液是农业上常用的一种杀菌剂，它是由石灰乳和硫酸铜配制而成，请用化学方程式解释为什么不能用铁制容器配制波尔多液？ 。
（4）为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，某同学选用如下试剂组进行验证，其中合理的是 （填序号）。
A．Zn、CuSO4溶液、Ag
B．Zn、稀盐酸、Cu、Ag
C．ZnSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
D．ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
（5）将一定质量的铁粉加入到Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3三种物质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是 （填字母）。
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有银、铜、铝
C．若滤渣中含有银、铜、铁，则滤液中一定含有Al3+、Fe2+、
D．若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定有Al3+、Fe2+、Cu2+，可能有Ag+
38．航空母舰是一个国家综合国力的象征，山东舰是中国第一艘完全自主设计、自主建造、自主配套的中国国产航空母舰，其建造涉及能源供应、材料性能、生活医疗等诸多领域。
（1）①航母舰要用到大量的金属材料，请你为金属材料设计一种防腐措施 。
②纯铜可制作航母电缆，金属铜可采用如下方法制备：
方法Ⅰ火法炼钢：
方法Ⅱ湿法炼铜：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
从绿色化学的角度来看，上述两种方法中，方法Ⅱ更好的原因是 （写一点即可）。
（2）自热食品为远洋士兵提供了生活便利。某自热食品中的自热粉含有生石灰、碳酸钠、铝粉等，使用时只需加水即可自加热。
①其中涉及放出热量的化合反应的化学方程式为 。
②相同质量的生石灰和自热粉分别加入等质量的水时，温度随时间的变化曲线如图所示，请据图分析自热粉加热的优点 （写一条即可）。
39．将一根锃亮的铁丝放入蓝色的硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁丝表面出现了红色物质。
（1）写出发生反应的化学方程式 。
（2）反应后所得溶液质量比反应前 （填“增加”、“减少”）。
（3）铁制品容易锈蚀，其本质是铁和空气中的 反应，生成铁锈。
40．铜、铁、锌、铝、银、金是生产生活中常用的金属.关于这几种金属，回答下列问题：
（1）食品包装中经常用到铝箔.铝能制成铝箔是因为铝具有良好的 。
A.导电性
B.导热性
C.延展性
D.抗腐蚀性
铝制品具有抗腐蚀性能的原因： （化学方程式表示）。
（2）保持铁制品表面清洁干燥可以防止铁生锈，说明 （化学式）是铁生锈的条件之一。
（3）小红同学设计了如图两个实验（已将铁丝和银丝表面打磨）。
A实验的目的是 。
B实验中，当烧杯内盛有 溶液时，可验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱，有关的化学方程式 。
（4）将ag金属Zn放入Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，反应后过滤，得到滤渣、滤液。（在横线上填物质的化学式）
①若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣的成分是 。
②若滤液呈蓝色，则滤液中一定含有的溶质是 ，可能有 。
③若滤渣的质量仍为ag，则写出滤渣的组成情况 。
41．下面是初中化学中的一些基本实验操作：
（1）装置A探究铁丝在空气中的变化，一段时间后，观察到U形管 （填“左边”或“右边”）的水面上升。
（2）装置B中硬质玻璃管内的实验现象为 ，发生反应的化学方程式 ，装置末端酒精灯的作用是 。
（3）金属铝具有良好的防腐性，原因是 （用化学方程式表示）。
（4）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，再向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是 。
A．滤液可能呈蓝色
B．向滤液中加入稀盐酸无明显现象
C．滤渣中只有Ag、Cu
D．滤液中的阳离子有Ag+、Cu2+、Zn2+
（5）用下列各组物质进行实验，能验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是 。
A．Mg、Ag、Cu，稀硫酸
B．Mg、Ag、CuSO4溶液
C．Ag、Cu、MgCl2溶液
D．Ag、CuCl2溶液、MgSO4溶液
42．课本实验中，铁生锈需要较长的时间，某实验小组设计如下实验：
（1）写出甲试管中发生反应的化学方程式 ；
（2）4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮。该实验说明铁生锈主要与和 有关；
（3）B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是 ；
（4）请写出日常生活中防止铁生锈的一种措施 。
43．如图是与铁的性质有关的部分实验，请回答下列问题：
（1）A中细铁丝燃烧的化学方程式是 ，集气瓶中预先放入一些水的作用是 。
（2）B中铁钉最易生锈的部位是 （填a或b或c）。铁生锈是铁与 、 发生化学反应的过程，铁锈的主要成分为 。
（3）C中反应一段时间后，溶液颜色会由 色变成 色，发生反应的化学方程式是 。
（4）在实验室中探究铁、铜、锌的金属活动性顺序，除锌、铜外，还需要一种试剂，你选择的试剂是 （填序号），写出有关反应的化学方程式 。
①FeSO4溶液
②CuSO4溶液
③ZnSO4溶液
44．利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好）。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶，实验数据如表：
实验前的体积 实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0mL 100.0mL 51.5mL
（1）铁的锈蚀是 反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）铁生锈的实质是铁与 同时反应，防止铁生锈的方法有： 。
（3）计算得出空气中氧气的含量约为 （精确到0.1%）。
45．工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图：
已知：生铁的含碳量为2%﹣4.3%，钢的含碳量为0.03%﹣2%。
（1）请写出用赤铁矿炼铁的原理 。
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。
（3）铁制品很容易生锈，铁锈主要成分是Fe2O3 nH2O，铁生锈的原因是 ，防止铁制品生锈的方法有 （写出一种方法即可）。
46．初中化学实验中，铁钉多次亮相。如图展示了光亮铁钉的一系列变化。
（1）①中发生反应的化学方程式可以是 。
（2）②中，铁钉主要与空气中的 发生反应。
（3）③中除去铁锈的化学方程式为 。
（4）如果用a、b、c分别代表光亮的铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为 。（用字母表示）
47．阅读下列科普短文。
预防食品变质的铁系脱氧剂
脱氧剂也被人们称为去氧剂、吸氧剂以及除氧剂。脱氧剂能够吸收食品包装袋中的氧气，发生化学反应从而除去氧气，抑制好氧细菌和霉菌的生长，防止食物发生变质。
铁系脱氧剂是目前应用比较广泛的一种脱氧剂。其主要原料是铁粉，同时还会添加活性炭、氯化钙、盐（如氯化钠）、水等辅助成分。添加氯化钙是为了吸潮，让体系中存在少量水分，因为在潮湿的环境中铁更容易生锈。同时，在铁系脱氧剂里常常会添加少量盐。而铁粉表面积越大越容易吸收氧气，因此利用多孔材质的活性炭、沸石或硅藻土等增加表面积，可以提高脱氧剂的效果。根据理论计算，在常温常压下1g铁粉能够与大约300mL的氧气反应。铁系脱氧剂除去氧气的主要反应原理如下：Fe+2H2O═Fe（OH）2+H2↑、3Fe+4H2O═Fe3O4+4H2↑、4Fe（OH）2+O2+2H2O═4X，生成物X进一步反应可生成铁锈。
如图为一种铁系脱氧剂（质量为5g），分别在20℃、25℃、30℃、35℃、40℃下每隔12h测量其脱氧效果图。
（1）铁生锈的条件是 。
（2）在铁系脱氧剂里常添加少量盐分的作用是 。
（3）生成物X的化学式为 。
（4）对比图中的五条曲线，得出的结论是在脱氧剂质量和时间相同的情况下， 。
48．利用化学变化可以制备新物质。
Ⅰ．CO是一种无色、无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水，易与血红蛋白结合，具有可燃性。请结合所学知识和CO的相关信息回答下列问题：
（1）下列两个反应都能生成CO，从实验室制备气体的思路分析，实验室制备CO选择反应②而不用①的理由是 （任选一个角度回答）。
①炽热的焦炭和水蒸气反应，
②草酸晶体和浓硫酸共热：
某同学设计下列装置制备、提纯CO，并用CO来还原氧化铁。请根据下图回答：
（2）写出一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式 。
（3）该同学的设计存在的一处明显缺陷是 。用改进后的装置进行实验，在点燃B处酒精灯之前，必须进行的一项操作是 （从实验安全角度考虑）。
（4）装置B的作用是 。
（5）证明一氧化碳能还原氧化铁的实验现象是： 。
Ⅱ．初中化学实验中，铁钉多次亮相。下图展示了光亮铁钉的一系列变化。
（6）①中发生反应的化学方程式可以是 。
（7）②中，铁钉主要与空气中的 发生反应。
（8）③中除去铁锈的化学方程式为 。
（9）如果用a、b、c分别代表光亮的铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为 （用字母表示）。
49．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）《淮南万毕术》记载“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜，外化而内不化”的湿法炼铜工艺，反应的化学方程式为 。
（2）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O2、H2O参与，与CO2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
（3）如今铁制品应用于生活的方方面面。如用铁锅做饭，主要因为铁具有 性。请列举一条生活中防止铁锅生锈的方法 。铁制品生锈时应及时除锈，生产中可用盐酸除铁锈（主要成分是Fe2O3），反应的化学方程式为 。
（4）常温下铝、铁、铅的物理性质数据如表，据此可知高压输电线最好选用金属 ；铁的合金通常可以做菜刀、锤子等，其合金的硬度 5（填“＞”、“＜”或“＝”）。人们常选用金属 和铋、锡、铬制作合金，用于保险丝。
金属 铝 铁 铅
导电性（以100为标准） 61 17 7.9
密度/（g cm3） 2.70 7.86 11.3
熔点/℃ 660 1535 327
硬度（以10为标准） 2.7 5 1.5
（5）不法分子常用铜锌合金制成假金币行骗。能有效鉴别“金币”真假的一种方法是：将“金币”没入稀硫酸中，产生气泡的是假金币，原理是 （用化学方程式表示）。
50．铜及铜的化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
【项目一】铜的冶炼
（1）以孔雀石[主要成分为Cu2（OH）2CO3]和木炭为原料，经高温煅烧，冷却得到块状金属铜，Cu2（OH）2CO3中Cu元素的化合价为 。
（2）《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，“曾青”可能是硫酸铜一类的物质，将孔雀石溶于硫酸中得此溶液，当把铁粉投入此溶液中即可得铜。该反应的化学方程式为 。反应的微观示意图如图所示，请从微观角度描述该反应的实质：铁原子失去2个电子形成 （填粒子符号），铜离子得到2个电子形成铜原子。
【项目二】铜的应用与保护
（3）日常生活中的导线通常都是铜芯，因为铜有良好的 性。
（4）铜制品暴露在空气中时间长了会在表面形成绿色的铜锈，铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3，根据铜锈主要成分的化学式分析，铜生锈除了跟空气中的O2有关，还与空气中的 有关。
（5）稀盐酸不仅可以除铁锈，也可以除铜锈，请根据复分解反应的思路写出稀盐酸除铜锈的化学方程式： 。
（6）铁生锈可以用于测定空气中的氧气含量，请问能不能利用铜生锈来测定空气中的氧气含量？
请回答问题并解释原因： 。
51．大连金州湾国际机场位于中国辽宁省大连市金州湾东部海域，东南距大连周水子国际机场约18千米，南距大连市中心约23千米，为4F级国际机场、区域航空枢纽。
（1）在填海工程的建造过程中，为了防止海水的盐分对建筑材料造成腐蚀，施工方采取了以下两种方法进行防护：
a.物理防护：在金属表面 ，隔绝水和氧气。
b.化学防护：在金属中加入某些金属或非金属制成 。
（2）飞机常用的燃料是航空煤油，其主要成分是烃类化合物（如C12H26），该烃类化合物完全燃烧的产物是 。如果飞机某次航行消耗了68吨C12H26，则其完全燃烧产生的二氧化碳质量为 吨。
（3）飞机机身主要由铝合金制成。铝在常温下具有良好的抗腐蚀性，是因为铝与氧气反应生成一层 ，对应的化学反应方程式为 。
（4）请从微观角度解释以下现象。
a.在飞机上用餐时闻到香味，是因为分子是 。
b.急救用的氧气能被压缩在氧气瓶中，是因为压强增大， 。
（5）飞机遇到紧急情况时，飞机座舱压力下降到一定程度，飞机上的“氧气蜡烛”会自动启动。“氧气蜡烛”实际上是一个装有氯酸钠（NaClO3）和催化剂的化学容器，启动后在加热条件下发生化学反应，产生氯化钠和氧气，用于氧气面罩供氧。
a.氯酸钠中氯元素的化合价为： ；
b.请写出氧气蜡烛启动后发生的化学反应方程式： 。
52．金属的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程，化学学习小组同学进行金属的相关探究。
Ⅰ.暖宝贴中的金属——铁
（1）暖宝贴发热的原理是铁粉与 同时作用，发生缓慢氧化产生热量。当失去作用时，打开里边是一种红褐色物质，该物质与稀盐酸反应的化学方程式为 。
（2）将铁粉抖撒到酒精火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁粉燃烧的产物是 （填化学式），而在暖宝贴中生成的是铁锈，两者产物不同的原因是 （选填字母序号）。
A．反应物不同 B．反应条件不同 C．反应物不同，反应条件也不同
Ⅱ.电极中的金属——锌
（3）图中为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是 。
②已知锌的沸点为907℃，泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于 （填字母）。
A．结晶 B．蒸馏 C．蒸发 D．升华
③必须冷却后才能毁罐取锌，原因是 。
Ⅲ.实验室中的金属
（4）在实验室中，把ag铁粉加入一定量的Zn（NO3）2和AgNO3混合溶液中，按图所示进行实验，出现的现象如下图中所述。
试回答：
①滤渣B中含有的金属单质是 （填化学式），滤渣B的质量一定 （填“＜”“＝”“＞”之一）ag。
②滤液A中的溶质是 （填化学式）。
③写出过程Ⅰ中发生反应的化学方程式： 。
（5）向CuSO4溶液中加入过量的锌片，充分反应后，如图表示该反应前后溶液中存在的主要离子，请写出图形代表的离子（填离子符号） ； 。
53．应用广泛的金属
（1）航天中的金属2024年4月24日是第九个中国航天日，主题为“极目楚天，共襄星汉”。中国人探索宇宙的脚步驰而不息。
①固体火箭发射卫星。我国在海阳市附近海域使用引力一号运载火箭将3颗卫星顺利送入预定轨道，刷新了全球最大固体运载火箭记录。高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂，发射时高氯酸铵发生的化学反应是：。X的化学式是 ，NH4ClO4中氯元素的化合价是 。
②太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比，显得短而圆，且微弱。从燃烧的条件分析，点火的作用是 ；下列对燃烧实验分析正确的是 （填序号）。
A．空间站甲烷燃烧，不需要氧气
B．空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，地面上热气流向上扩散
C．空间站失重条件下空气流动性差，甲烷燃烧的火焰比较微弱地面火焰
（2）生活中的金属铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。
①合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释原因 。
②合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 （填“大于”“小于”或“等于”）罐体中铜元素的含量。
（3）国宝中的金属国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金（鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金）。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是 。铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是 （用化学方程式表示），该反应中具有还原性的物质是 （填化学式）。
54．对于金属材料，我们应该从多角度了解。
Ⅰ金属冶炼
（1）《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。”
①鼓入足量空气的目的是 ，从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是 。
③工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应，该反应的化学方程式 。
Ⅱ金属的活动性
（2）为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验：
①试管C中观察到的现象是 ，发生的化学反应方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。
②小莉认为省略上述实验中的 （填字母），也能达到实验目的。
Ⅲ金属的锈蚀与防护
（3）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。
①“发蓝”过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是 。
Ⅳ金属的回收再利用
（4）某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 。
②溶液X中除水外只含有一种物质，该物质为 。
55．（1）按要求从碳酸、氢氧化钙、二氧化硫、氯化锌、氧化钙中选取合适的物质，将其化学式填写在下列横线上。
①一种金属氧化物 ；
②一种易分解的酸 ；
③一种改良酸性土壤的碱 ；
④一种可溶性的盐 。
（2）2023年12月8日济郑高铁全线贯通运营，济南西至郑州东站间最快1小时43分可达，山东河南的两大省会就此高铁直连直通。济郑高铁全长407公里，设计时速350公里。坐上高铁逛鲁豫，来一场说走就走的旅行。结合所学化学知识，回答下列问题：
①该交通线路上高铁电路中的导线大多是用铜制的，除了利用铜的延展性外，还利用了铜的 性。
②高铁外壳一般采用不锈钢等防锈材料进行金属防锈，除了将纯金属制成合金来防锈之外，还可采用的防锈方法有 （写出一条）。
（3）我国劳动人民是湿法冶金术的先驱。西汉时代的《淮南万毕术》中就有“曾青得铁则化为铜”之说，“曾青”是指可溶性铜盐。请你写出硫酸铜溶液与铁反应的化学方程式： 。该反应属于 反应（填“分解”“化合”“置换”“复分解”之一），这说明单质铁的金属活动性比单质铜的金属活动性 （填“强”“弱”之一）。
▉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．
56．下列关于保护金属资源的说法，错误的是（ ）
A．回收废旧金属 B．寻找金属代用品
C．合理开采金属矿物 D．禁止使用金属材料
▉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）．
57．2024年6月5日我们将迎来第53个世界环境日，生态环境部日前发布中国环境日主题“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合这一理念的是（ ）
A．绿色出行，减少尾气排放
B．深埋电池，防止土壤污染
C．回收利用废旧金属
D．植树造林，禁止乱砍滥伐
58．“绿箱子环保计划﹣﹣废弃手机及配件回收联合行动”已在全国40个重点城市中开展了近两年．下列有关废弃手机中的金属材料回收利用的说法不正确的是（ ）
A．回收废电池不仅可以节约金属资源，而且可以减少环境污染，有利于人类健康
B．“绿箱子”上的“”是回收标志
C．回收废电池主要是为了利用废电池外壳的金属材料，同时可以减少对环境的污染
D．回收废弃手机中的金属材料没有任何价值
59．“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。下列措施与此理念不相符的是（ ）
A．开发和利用新能源
B．大量燃放烟花爆竹
C．废旧金属回收利用
D．生活污水集中处理和排放
60．2024年六五环境日主题为“全面推进美丽中国建设”，下列做法不符合这一主题的是（ ）
A．城市废水直接排放 B．回收废旧金属
C．使用太阳能热水器 D．旧课本二次利用
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第九单元 第三节 金属材料的锈蚀与防护
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．铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3。为探究铜生锈的条件，小明用四根相同的铜丝做以下实验，实验后只有试管甲里的铜出现锈迹，其他试管中均无明显变化。下列说法不正确的是（ ）
A．根据铜锈的组成，可以推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用
B．得出“铜生锈和O2有关”这一结论，依据的两组实验是“甲和乙”
C．为了得到正确的实验结论，试管丁的物质X是“干燥的O2、CO2的混合气体”
D．若将甲管中的蒸馏水改为海水，则铜丝生锈会更严重
【答案】B
【解答】A．铜锈的组成元素有铜、碳、氢、氧四种元素，所以推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用。故答案正确；
B．由图可知，试管甲中的铜片与水、空气中的氧气和二氧化碳接触，一段时间后试管甲中铜出现锈迹，试管乙中的铜片只与水、氧气接触，没有接触二氧化碳，一段时间后无明显变化，则依据甲和乙的两组实验可知，铜生锈和二氧化碳有关。故答案不正确；
C．小组同学推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用，所以为了得到正确的实验结论，试管丁的物质X是氧气、二氧化碳的混合气体。故答案正确；
D．金属在有盐或酸存在的条件下生锈更严重，海水中含有盐会使铜生锈更严重。故答案正确。
故选：B。
2．小倩发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈，查阅有关资料知：“铜锈”的主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称“铜绿”）。她和化学兴趣小组的同学们用A～D装置探究铜生锈的条件（A、B、D中均为煮沸过的蒸馏水，B中试管上层充满CO2，C中放有干燥剂，D中通一段时间空气后将试管密封）。
十天后发现，只有A中铜生锈，且水面处铜生锈较严重。
（1）D装置中氢氧化钠溶液的作用 吸收空气中的二氧化碳 反应的方程式为 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O ；
（2）通过A、B对照说明铜生锈与 氧气 有关；
（3）通过上述探究可知铜生锈的条件是：铜与 二氧化碳、氧气、水 共同反应的结果。
【答案】（1）吸收空气中的二氧化碳；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（2）氧气；
（3）二氧化碳、氧气、水。
【解答】解：（1）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故D装置中氢氧化钠溶液的作用是：吸收空气中的二氧化碳，该反应的化学方程式为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（2）A装置中，铜与二氧化碳、氧气、水接触，一段时间后，铜生锈，B装置中，铜与二氧化碳、水接触，一段时间后，铜不生锈，通过A、B对照说明铜生锈与氧气有关；
（3）A装置中，铜与二氧化碳、氧气、水接触，一段时间后，铜生锈；B装置中，铜与二氧化碳、水接触，一段时间后，铜不生锈；C装置中，铜与二氧化碳、氧气接触，一段时间后，铜不生锈；D装置中，铜与氧气、水接触，一段时间后，铜不生锈，通过A、B对照说明铜生锈与氧气有关，通过A、C对照，说明铜生锈与水有关，通过A、D对照，说明铜生锈与二氧化碳有关，故通过上述探究可知铜生锈的条件是：铜与二氧化碳、氧气、水共同反应的结果。
3．钢铁的腐蚀是重要的研究课题。某校兴趣小组以铁的腐蚀为课题进行如下探究。
【探究铁的腐蚀】
【提出问题】铁制品锈蚀的条件是什么？
【设计实验】取3根无锈的铁丝设计如图所示的三个实验（铁丝足量且实验时间足够长）。
【实验现象】
（1）A中铁丝生锈，B、C中铁丝无明显变化，打开A中的止水夹后还能观察到的现象是 右边液面下降，左边液面上升至刻度1处 。
【实验结论】
（2）由实验可以得出铁制品锈蚀的条件是 铁生锈需要氧气和水 。
【拓展延伸】小明在旅途中发现，海边铁制渔船上的锈迹比江边铁制渔船的多，他提出问题：海水会加快铁的生锈吗？为验证这一问题，他在老师的指导下设计了以下数字化实验（如图1）。
（3）实验1实验试剂：长5cm、直径1mm的铁丝，15mL蒸馏水；实验2实验试剂： 长5cm、直径1mm铁丝，15mL海水 ，实验结果如图2（压强变化图像未给出）。
（4）根据图2分析可知铁生锈会 放出 （填“吸收”或“放出”）热量。
（5）根据该实验可以得出结论： 海水能够促进铁生锈 。
【答案】（1）右边液面下降，左边液面上升至刻度1处。
（2）铁生锈需要氧气和水。
（3）长5cm、直径1mm铁丝，15mL海水。
（4）放出。
（5）海水能够促进铁生锈。
【解答】解：（1）实验A中铁丝生锈，当铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，还能观察到的现象是右边液面下降，左边液面上升至刻度1处，是因为铁生锈消耗氧气，并且氧气约占空气总体积的五分之一；
（2）对比实验A和B可知，铁生锈需要水；对比实验A和C可知，铁生锈需要氧气。故铁生锈需要与水和氧气同时接触；
（3）为探究海水能否加快铁的生锈，结合实验1试剂，实验2试剂为长5cm、直径1mm铁丝，15mL海水；
（4）根据图2，该实验过程中温度升高，说明铁生锈会放出热量；
（5）根据图2可知，单位时间内，放在海水中的铁生锈放热多，即反应速率较快，可以得出结论：海水能够促进铁生锈。
故答案为：（1）右边液面下降，左边液面上升至刻度1处。
（2）铁生锈需要氧气和水。
（3）长5cm、直径1mm铁丝，15mL海水。
（4）放出。
（5）海水能够促进铁生锈。
4．铁是生产生活中使用最广泛的金属，但铁制品容易腐蚀生锈。
探究：酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素将混合均匀的铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图一），用胶头滴管滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
编号 实验目的 炭粉/g 铁粉/g 醋酸溶液浓度/%
① 为以下实验作参照 1.0 3.0 80.0
② 探究醋酸溶液浓度的影响 1.0 32.0
③ 0.5 3.0 80.0
资料：炭粉不参与锥形瓶中的化学反应；醋酸溶液显酸性。
（1）编号②实验中铁粉的质量应为 0 g，编号③实验的目的是 探究炭粉质量对实验的影响 。
（2）编号①实验测得容器中压强随时间的变化如图二，t2s时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 铁与氧气反应，消耗了氧气，导致压强减小 。
（3）兴趣小组总结了图二中0﹣t1s时压强增大的原因，可能是 铁生锈放热、铁与醋酸的反应为放热反应，装置中的温度升高，气体膨胀，压强增大 。
【答案】（1）3.0；探究炭粉质量对实验的影响。
（2）铁与氧气反应，消耗了氧气，导致压强减小。
（3）铁生锈放热、铁与醋酸的反应为放热反应，装置中的温度升高，气体膨胀，压强增大。
【解答】解：（1）对比实验中，要控制变量，则编号②实验中铁粉的质量为3.0g；①③实验对比，炭粉质量不同，其他成分相同，则目的为探究炭粉对铁的锈蚀是否产生影响；
（2）t2s时容器中压强明显小于起始压强，是因为铁与氧气反应，消耗了氧气，导致压强减小；
（3）0﹣t1s时压强增大，可能原因为铁生锈放热、铁与醋酸的反应为放热反应，装置中的温度升高，气体膨胀，压强增大。
故答案为：（1）3.0；探究炭粉质量对实验的影响。
（2）铁与氧气反应，消耗了氧气，导致压强减小。
（3）铁生锈放热、铁与醋酸的反应为放热反应，装置中的温度升高，气体膨胀，压强增大。
5．铜是人类使用最早、应用广泛的金属材料。某小组以“铜及其化合物的性质”为主题，开展了如下探究活动。
活动一：探究铜、铁、镍（Ni）的金属活动性。
【查阅资料】镍与稀硫酸反应生成溶于水的NiSO4，并放出氢气。
（1）结合所学知识分析， 不能 （选填“能”或“不能”）直接比较出铁、镍的金属活动性强弱。
【实验1】将相同的铁片和铜片分别加入相同体积、相同浓度的NiSO4溶液中，观察到铁片表面有固体析出，铜片表面无明显现象。
（2）写出铁片表面发生反应的化学方程式 Fe+NiSO4＝FeSO4+Ni 。
【得出结论】
（3）三种金属的活动性由强到弱的顺序是 铁＞镍＞铜 。
【交流讨论】
（4）用镍片、硫酸铜溶液和 硫酸亚铁溶液 进行实验也能判断铜、铁、镍的金属活动性顺序。
活动二：探究铜锈的组成。
【实验2】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示的装置进行实验（部分夹持装置已略去）。实验开始先通入一段时间氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给铜锈加热。实验中观察到A中绿色固体变为黑色，B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。（已知白色无水硫酸铜遇水会变为蓝色）
【分析讨论】
（5）由实验推测，铜锈中含有 4 种元素。
活动三：探究铜生锈的条件。
【实验3】小组同学利用下表中的装置和表中的物质分别进行实验，放置相同的时间，实验现象如表。
装置 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
瓶中的物质 O2、CO2和H2O O2、CO2 O2和H2O CO2和H2O
固体颜色 固体变成绿色 无明显变化 无明显变化 无明显变化
【得出结论】
（6）得出“铜生锈与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 Ⅰ和Ⅲ （填编号）。
（7）由实验探究可知，铜生锈的条件是 铜与二氧化碳、水和氧气共存 。
【答案】（1）不能；
（2）Fe+NiSO4＝FeSO4+Ni；
（3）铁＞镍＞铜；
（4）硫酸亚铁溶液；
（5）4；
（6）Ⅰ和Ⅲ；
（7）铜与二氧化碳、水和氧气共存。
【解答】解：（1）铁和镍都能够与稀硫酸反应生成氢气，产生气泡，实验现象相同，所以不能直接比较出铁、镍的金属活动性强弱；故答案为：不能；
（2）铁与硫酸镍反应生成镍和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+NiSO4＝FeSO4+Ni；故答案为：Fe+NiSO4＝FeSO4+Ni；
（3）将相同的铁片和铜片分别加入相同体积、相同浓度的NiSO4溶液中，观察到铁片表面有固体析出，说明铁能与硫酸镍反应，表明铁的金属活动性比镍强，铜片表面无明显现象，说明铜不能与硫酸镍反应，表明铜的金属活动性比镍弱，由此可得三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁＞镍＞铜；故答案为：铁＞镍＞铜；
（4）探究三种不同金属的活动性强弱，可选择活动性居中的金属单质与另外两种金属的盐溶液通过实验现象去验证，所以用镍片、硫酸铜溶液和硫酸亚铁溶液进行实验也能判断铜、铁、镍的金属活动性顺序；故答案为：硫酸亚铁溶液；
（5）加热试管中的铜锈，观察到A中固体由绿色变为黑色，生成的黑色固体是氧化铜，氧化铜中含有铜元素与氧元素，B中白色粉末变为蓝色，说明铜锈加热后生成水，水中含有氢元素与氧元素，C中澄清石灰水变浑浊，说明铜锈加热后生成二氧化碳，二氧化碳中含有碳元素与氧元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则铜锈中含有铜、氧、碳、氢四种元素；故答案为：4；
（6）由表格数据可知，实验Ⅰ装置中有铜片、二氧化碳、水和氧气，一段时间后，固体变成绿色，实验Ⅲ装置中有铜片、水和氧气，没有二氧化碳，一段时间后无明显变化，所以依据实验Ⅰ和Ⅲ能够得出“铜生锈与CO2有关”的结论；故答案为：Ⅰ和Ⅲ；
（7）由表格数据可知，实验Ⅰ装置中有铜片、二氧化碳、水和氧气，一段时间后，固体变成绿色；实验Ⅱ装置中有铜片、二氧化碳和氧气，没有水，一段时间后无明显变化；实验Ⅲ装置中有铜片、水和氧气，没有二氧化碳，一段时间后无明显变化；实验Ⅳ装置中有铜片、水和二氧化碳，没有氧气，一段时间后无明显变化；对比实验Ⅰ和Ⅱ能得出铜生锈与水有关，对比实验Ⅰ和Ⅲ能得出铜生锈与CO2有关，对比实验Ⅰ和Ⅳ能得出铜生锈与氧气有关，故由实验Ⅰ与其余几个实验探究可知，铜生锈的条件是铜与二氧化碳、水和氧气共存。故答案为：铜与二氧化碳、水和氧气共存。
6．某小组同学开展项目式学习：探究食品脱氧剂使用过程中发生的反应
【资料信息】①食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质，脱氧原理是铁的生锈。
②铁锈的主要成分是Fe2O3 nH2O。
【任务一】探究铁生锈的条件
（1）小组同学进行如图实验，一段时间后实验Ⅰ中铁丝生锈，实验Ⅱ、实验Ⅲ中铁丝没有生锈，据此推理出铁生锈与 氧气 有关。若铁丝足量并且反应时间足够长，待实验Ⅰ中反应结束后，还能观察到的现象是 左侧液面升高至刻度1附近，右侧液面降低 。
【任务二】探究铁粉锈蚀快慢和程度
（2）小组同学设计了图1探究装置，按照图1连接好实验仪器后，首先需要进行的操作是 检查装置的气密性 。将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图2所示。t1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，t3时刻将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上并加入稀盐酸。根据图2信息对比AB段和BC段，说明 NaCl溶液能加快铁粉锈蚀 ，t3时刻压强突然变大，说明铁粉锈蚀的程度属于 部分 （填“部分”“全部”）锈蚀。
【答案】（1）氧气；左侧液面升高至刻度1附近，右侧液面降低。
（2）检查装置的气密性；NaCl溶液能加快铁粉锈蚀；部分。
【解答】解：（1）实验Ⅰ中铁丝接触水和氧气，发生生锈，实验Ⅱ中植物油隔绝了氧气，铁丝不生锈，实验Ⅲ中脱除了氧气，铁丝不生锈，由此推理铁生锈需要氧气；实验Ⅰ中铁丝生锈，当铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，因为铁生锈消耗氧气，使装置压强变小，且氧气约占空气体积的五分之一，故还能观察到的现象是左侧液面升高至刻度1附近，右侧液面降低；
（2）有气体参与或生成的实验装置，连接后首先需要检查装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果；根据图2信息，BC段是利用注射器加入NaCl溶液，压强迅速下降，推知氧气快速消耗，说明：NaCl溶液能加快铁粉锈蚀；t3时刻压强突然变大，说明加入稀盐酸后产生了大量气体，推知烧瓶内还有铁单质（铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气），说明铁粉腐蚀的程度属于部分腐蚀。
故答案为：（1）氧气；左侧液面升高至刻度1附近，右侧液面降低。
（2）检查装置的气密性；NaCl溶液能加快铁粉锈蚀；部分。
7．学习第八单元金属的性质后，某化学兴趣小组以金属为主题进行项目式探究，然后将知识应用于生活和学习。
【活动一】探究金属与氧气的反应
甲组同学探究发现金属镁在空气中剧烈燃烧，金属铝在空气中不易燃烧，说明镁比铝活泼；铜在加热条件下与氧气反应生成黑色的氧化铜，金即使在高温条件下也不与氧气反应。由以上现象推出，金属活动性：镁＞铝＞铜＞金。
（1）铝比铁的化学性质活泼，为什么铝比铁耐腐蚀？ 常温下，铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝制品表面，从而阻止内部铝的进一步被氧化，所以铝比铁耐腐蚀 。
（2）假黄金是Cu—Zn合金，外观和真黄金相同，可以通过灼烧的方法鉴别真假黄金，原因是 灼烧时，假黄金中的铜与氧气反应生成黑色的氧化铜，金的化学性质极不活泼，金即使在高温条件下也不与氧气反应 。
【活动二】探究铁的锈蚀与防护
（3）某实验小组设计了图1实验探究铁锈蚀的条件。打开分液漏斗，一段时间后观察到A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面出现锈蚀。
试管中发生的反应的化学方程式为 ，该实验说明铁生锈是铁与 氧气和水 共同作用的结果。
【活动三】探究铁和金属化合物溶液的反应
（4）向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中连续缓慢地加入mg铁粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的铁粉的质量关系如图2所示：
①写出ab段（不含两端点）对应溶液中含有的金属离子： Fe2+、Ag+、Cu2+ 。
②bc段（不含两端点）析出的金属是 Cu 。
③若ab段和bc段析出的固体质量相等，参加反应的铁粉质量分别为m1g和m2g，试比较m1和m2的大小关系： m1＜m2 。
【答案】（1）常温下，铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝制品表面，从而阻止内部铝的进一步被氧化，所以铝比铁耐腐蚀；
（2）灼烧时，假黄金中的铜与氧气反应生成黑色的氧化铜，金的化学性质极不活泼，金即使在高温条件下也不与氧气反应；
（3）；氧气和水；
（4）①Fe2+、Ag+、Cu2+；
②Cu；
③m1＜m2。
【解答】解：（1）铝比铁的化学性质活泼，铝比铁耐腐蚀，是因为常温下，铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝制品表面，从而阻止内部铝的进一步被氧化，所以铝比铁耐腐蚀；
（2）假黄金是Cu—Zn合金，外观和真黄金相同，可以通过灼烧的方法鉴别真假黄金，原因是灼烧时，假黄金中的铜与氧气反应生成黑色的氧化铜，金的化学性质极不活泼，金即使在高温条件下也不与氧气反应；
（3）试管中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，发生的反应的化学方程式为；A处铁丝只与氧气接触，不生锈，B处铁丝与氧气和水接触，生锈，则该实验说明铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果；
（4）根据金属活动性顺序Fe＞H＞Cu＞Ag，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中连续缓慢地加入mg铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银（ab段），待硝酸银反应完全，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜（bc段）；
①ab点表示铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，b点表示硝酸银巧合完全反应，ab段对应溶液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸铜，含有的金属离子为Fe2+、Ag+、Cu2+；
②bc段表示铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，bc段（不含两端点）析出的金属是铜（Cu）；
③假设ab段和bc段析出固体质量均为1g，则有
Fe+AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag
56 216
g 1g
Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu
56 64
g 1g
由化学方程式体现的质量关系可知，参加反应的铁粉质量分别为m1、m2，故m1＜m2。
故答案为：（1）常温下，铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝制品表面，从而阻止内部铝的进一步被氧化，所以铝比铁耐腐蚀；
（2）灼烧时，假黄金中的铜与氧气反应生成黑色的氧化铜，金的化学性质极不活泼，金即使在高温条件下也不与氧气反应；
（3）；氧气和水；
（4）①Fe2+、Ag+、Cu2+；
②Cu；
③m1＜m2。
▉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．
8．铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石（保温作用）和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用如图装置进行探究，实验结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应
B．由O2浓度变化推测，Fe粉可用作食品脱氧剂
C．封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D．“暖宝宝”能快速放热，铁钉生锈需较长时间，说明反应物表面积能影响反应速率
【答案】C
【解答】解：A、铁与氧气、水充分接触时容易生锈，此反应过程中会放出热量，“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应，故选项说法正确。
B、由图像信息可知，装置内的氧气的浓度降至较低浓度，则Fe粉可用作食品脱氧剂，故选项说法正确。
C、铁与氧气、水充分接触时容易生锈，导致“暖宝宝”失效，封装“暖宝宝”的外包装袋应选不透水、不透气的材料，这样才能保证“暖宝宝”不失效，故选项说法错误。
D、“暖宝宝”中的铁粉是粉末状的，能快速放热，铁钉生锈需较长时间，说明反应物的表面积是影响反应速率的因素之一，故选项说法正确。
故选：C。
9．如今太阳能电池已经广泛地应用于生产生活中，如图是太阳能电池路灯，有关说法不正确的是（ ）
A．制作灯柱所需的铝合金属于金属材料
B．铝合金的硬度和强度都比纯铝低
C．太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的导电性
D．一般不用铁制作灯柱的原因是铁在空气中容易生锈
【答案】B
【解答】解：A、铝合金属于金属材料，故选项说法正确。
B、合金比组成它的纯金属的硬度和强度大，铝合金的硬度和强度都比纯铝大，故选项说法错误。
C、太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的导电性，故选项说法正确。
D、根据铁与氧气、水充分接触时容易生锈，一般不用铁制作灯柱的原因是铁在空气中容易生锈，故选项说法正确。
故选：B。
10．下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（ ）
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
【答案】C
【解答】解：A、铁制品锈蚀实际上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、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，故选项说法正确。
C、锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染，故选项说法错误。
D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，故选项说法正确。
故选：C。
11．某兴趣小组探究铁生锈的条件。如下图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。
已知：氧气在一定量的水中的溶解量随温度升高而降低，在植物油中非常难溶。
实验 ① ② ③
现象 在液面附近，铁钉生锈严重 铁钉无明显变化 铁钉无明显变化
下列说法不正确的是（ ）
A．①和②中煮沸蒸馏水是为了除去水中O2
B．②和③中，铁钉没有生锈的原因相同
C．对比①和②，可知铁钉生锈的条件是铁钉与氧气接触
D．对比①和③，可知铁钉生锈的条件是铁钉与水接触
【答案】B
【解答】解：A、温度越高气体溶解度越小，煮沸能够除去溶于水的氧气，该选项正确。
B、②中的铁钉只与水接触，不生锈，③中铁钉只与氧气接触，不生锈，所以铁钉没有生锈的原因不相同，该选项不正确。
C、①中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈，②中的铁钉只与水接触，不生锈，说明铁钉生锈的条件是铁钉与氧气接触，该选项正确。
D、①中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈，③中铁钉只与氧气接触，不生锈，说明铁钉生锈的条件是铁钉与水接触，该选项正确。
故选：B。
12．如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。下列说法正确的是（ ）
A．对比①中甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最明显
B．对比②③说明铁锈蚀需要水和空气
C．③中氯化钙的作用是吸收空气中的氧气和水蒸气
D．④比①锈蚀严重，说明食盐水能加快铁钉的锈蚀
【答案】D
【解答】解：A、铁与氧气、水共存时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，乙处铁与水和氧气接触最充分，故A错误；
B、②铁只与水接触，不生锈，③铁只与氧气接触，不生锈，则对比②③，不能说明铁生锈需要水和空气，故B错误；
C、③中氯化钙的作用是作干燥剂，只能吸收水蒸气，不能吸收氧气，故C错误；
D、④比①锈蚀严重，说明在其他条件相同时，食盐溶液能加快铁钉的锈蚀，故D正确。
故选：D。
13．下列各种情况中，埋在地下的铸铁管道腐蚀速率最慢的是（ ）
A．在潮湿、疏松、透气的中性土壤中
B．在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
C．在干燥、致密、不透气的中性土壤中
D．在沿海潮湿的土壤中
【答案】C
【解答】解：A、在潮湿、疏松、透气的土壤中，铸铁管道能与氧气、水分能充分接触，生锈速度较快。
B、在呈酸性的潮湿土壤中，铸铁管道能与酸反应，同时能与氧气、水分同时接触，生锈速度较快。
C、在干燥、致密、不透气的土壤中，铸铁管道不能与氧气、水分能充分接触，生锈速度较慢。
D、在沿海潮湿的土壤中，铸铁管道能与氧气、水分能充分接触，生锈速度较快。
故铸铁管道被腐蚀速度最慢的C。
故选：C。
14．“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列推理合理的是（ ）
A．原子得失电子变成离子后，质子数没变，所以元素的种类也没有发生变化
B．因为铁制品在潮湿的空气中易被腐蚀，所以铝制品在空气中也易被腐蚀
C．燃烧一般都伴随着发光、放热现象，所以有发光、放热的现象就是燃烧
D．单质只含有一种元素，所以含有一种元素的物质一定是单质
【答案】A
【解答】解：A、原子得失电子变成离子后，质子数没变，元素的种类也没有发生变化，故选项推理正确。
B、铁制品在潮湿的空气中易被腐蚀，但铝制品在空气中不易被腐蚀，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，因此铝制品抗腐蚀性强，故选项推理错误。
C、燃烧一般都伴随着发光、放热现象，有发光、放热的现象不一定是燃烧，如灯泡发光、放热，故选项推理错误。
D、单质只含有一种元素，但含有一种元素的物质不一定是单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物、金刚石和石墨的混合物等，故选项推理错误。
故选：A。
15．家庭生活中下列做法不能防止菜刀生锈的是（ ）
A．菜刀使用完后，用水洗净，并擦干
B．久置不用时在菜刀表面涂一层食用油
C．把菜刀存放在潮湿的地方
D．用不锈菜刀取代普通菜刀
【答案】C
【解答】解：A、用后及时清洗擦干是常用的一种防止菜刀生锈的方法，正确。
B、久置不用时在菜刀表面涂一层食用油，可防止菜刀与水接触，正确。
C、把菜刀存放在潮湿的地方，为菜刀生锈提供了条件，会加速菜刀生锈，不正确。
D、用不锈菜刀取代普通菜刀，正确，因为不锈钢的防锈能力很强。
故选：C。
16．实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下，下列分析不正确的是（ ）
实验装置 序号 其他试剂 100s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B．①②证明水对铁锈蚀有影响
C．②③证明食盐能加快铁锈蚀
D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】D
【解答】解：A、铁生锈，氧气含量会减少，②③氧气含量减少，说明铁已经生锈，A正确，故该选项不符合题意；
B、干燥剂吸水，①没有水，氧气没有减少，铁没有生锈，②加水后氧气减少，铁生锈，说明水对铁锈蚀有影响，B正确，故该选项不符合题意；
C、③加食盐后铁生锈速度加快，说明食盐能加快铁锈蚀，C正确，故该选项不符合题意；
D、①②③实验中没有探究炭粉对锈蚀的影响，①②③无法证明炭粉对铁锈蚀有影响，D错误，故该选项符合题意；
故选：D。
17．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一定无关的是（ ）
A．N2 B．O2 C．H2O D．CO
【答案】A
【解答】解：铜锈主要成分的化学式为Cu2（OH）2CO3，含有铜、碳、氧、氢四种元素，化学反应前后元素的种类不变，则铜制品生锈是与氧气、水、二氧化碳共同作用的结果，氮气一定没有参与反应。
故选：A。
18．金属是一类重要的材料。下列有关金属的说法正确的是（ ）
A．目前铜是世界上年产量最大的金属
B．合金的硬度一般比组成其成分的金属硬度低
C．钢铁表面刷油漆可以有效防止生锈
D．铝有很好的抗腐蚀性能是因为化学性质不活泼
【答案】C
【解答】解：A.目前世界年产量最高的金属是铁，不是铜，故错误；
B.合金比组成它的纯金属硬度大，耐腐蚀，熔点低，故错误；
C.铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，故钢铁表面刷油漆可以有效防止生锈，故正确；
D.铝具有很好的抗腐蚀性，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，故错误。
故选：C。
19．如图是用同一装置完成铁的锈蚀实验和铁丝在氧气中燃烧实验。下列说法不正确的是（ ）
A．实验①②对比说明铁的锈蚀需要与水接触
B．实验②③对比说明铁的锈蚀需要与氧气接触
C．实验完成后烧瓶②中固体质量增加，④中固体质量减小
D．④中观察不到火星四射的可能原因是铁丝没有打磨
【答案】C
【解答】解：A、①中铁丝只与氧气接触，不生锈，②中铁丝与氧气和水共同接触，会生锈，说明铁的锈蚀需要与水接触，故A正确；
B、③中铁丝只与水接触，但不与氧气接触，不会生锈，则②③对比说明铁的锈蚀需要与氧气接触，故B正确；
C、铁生锈时消耗氧气和水，则固体质量会增大，④中铁燃烧生成四氧化三铁，固体质量也会增大，故C不正确；
D、若铁丝没有打磨，则铁丝表面有铁锈，则可能观察不到火星四射，故D正确。
故选：C。
20．下列环境中，钢铁制品表面最容易产生铁锈的是（ ）
A．干燥的空气中 B．稀盐酸中
C．潮湿的空气中 D．蒸馏水中
【答案】C
【解答】解：A、钢铁制品在干燥的空气中，不易生锈，故选项错误。
B、钢铁制品在稀盐酸中，稀盐酸能与表面的铁锈反应，在稀盐酸中铁钉表面不会生锈，故选项错误。
C、钢铁制品在潮湿的空气中，铁与氧气，水同时共存，最容易生锈，故选项正确。
D、钢铁制品在蒸馏水中，铁不易与氧气接触，不易生锈，故选项错误。
故选：C。
21．某同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察现象，下列描述不正确的是（ ）
A．装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升
B．装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的铁钉都被腐蚀
C．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
D．装置Ⅱ中铁钉生锈最多
【答案】B
【解答】解：A、装置Ⅰ的铁钉生锈消耗氧气，使得左侧气体的压强小于外界大气压，而使铁钉这一侧的液面上升，故A正确；
B、在Ⅰ和Ⅱ中铁钉都与水和氧气接触而生锈，Ⅲ中浓硫酸吸水，使得铁不能与水充分接触，不容易生锈，故B错误；
C、Ⅲ中浓硫酸吸水，使得铁不能与水充分接触，不容易生锈，故C正确；
D、Ⅰ和Ⅱ中铁钉都与水和氧气接触，且酸溶液加快铁的生锈速率，故装置Ⅱ中铁钉生锈最多，故D正确。
故选：B。
22．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。
23．长期埋在地下的金属管线会被腐蚀。常温下，某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．土壤含水量越高，金属锈蚀速度越快
B．埋在地下的金属管线被腐蚀仅与土壤中水分有关
C．土壤含水量在20%﹣40%时，金属锈蚀的速率逐渐加快
D．可以采用刷漆、涂油等方法防止金属管线锈蚀
【答案】D
【解答】解：A、由常温下某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系图可知，并不是土壤含水量越高，金属锈蚀速度越快，故选项说法错误。
B、埋在地下的金属管线被腐蚀不是仅与土壤中水分有关，还与氧气有关，故选项说法错误。
C、由常温下某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系图可知，土壤含水量在20%﹣30%时，金属锈蚀的速率逐渐加快，在30%﹣40%时，又开始逐渐减慢，故选项说法错误。
D、可以采用刷漆、涂油等方法防止金属管线锈蚀，能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水，故选项说法正确。
故选：D。
24．“对照实验”是实验探究中常用的一种科学方法。某化学小组进行了以下四个探究铁生锈实验，锥形瓶中是氧气。实验结果显示，乙、丁实验中铁生了锈，且丁比乙中进入水的量略多，甲、丙实验中没有明显的现象。分析以下的四个设计，得出的结论不正确的是（ ）
A．对比甲、乙可以说明铁生锈一定要有水参加
B．对比乙、丙可以说明铁生锈一定要有氧气参加
C．对比甲、丁可以说明铁生锈一定要有食盐参加
D．对比甲、乙、丙可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加
【答案】C
【解答】解：A.甲与乙实验对比，甲中为干燥的铁丝、乙中为蘸了清水的铁丝，实验结果，乙中铁丝生锈，甲没有明显现象，对比甲、乙可以说明铁生锈一定要有水参加，故正确；
B.乙丙实验对比，乙中为蘸了清水的铁丝，丙是把铁丝浸在清水中，隔绝了氧气，实验结果，乙中铁丝生锈，丙中没有明显现象，对比乙、丙可以说明铁生锈一定要有氧气参加，故正确；
C.甲与丁实验对比，甲中为干燥的铁丝、丁中为蘸有食盐水的铁丝，实验结果甲没有明显现象，丁实验中铁生了锈，而实验乙中为蘸了清水的铁丝也生锈，因此对比甲、丁不可以说明铁生锈一定要有食盐参加，故错误；
D.实验甲中为干燥的铁丝没有生锈，实验乙中，铁丝生锈，实验丙中铁丝没有生锈，对比甲、乙、丙可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加，故正确；
故选：C。
25．下列金属制品与其防锈的方法不合理的一组是（ ）
A．机器上齿轮——表面涂油
B．汽车车身——表面镀上一层其它金属
C．铁盆——表面覆盖搪瓷
D．不锈钢医疗器械——改变金属的组成和结构
【答案】B
【解答】解：A、机器上齿轮表面涂油，能隔绝氧气和水，防锈的方法合理，故选项错误。
B、汽车车身，采用的是喷漆的方法，防锈的方法不合理，故选项正确。
C、铁盆表面覆盖搪瓷，能隔绝氧气和水，防锈的方法合理，故选项错误。
D、不锈钢医疗器械，改变金属的组成和结构，防锈的方法合理，故选项错误。
故选：B。
26．在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是（ ）
A．增大硬度防止撞坏 B．增大厚度防止磨损
C．防止铁生锈且美观 D．美观和杀菌消毒作用
【答案】C
【解答】解：A、在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷，能隔绝氧气和水，防止铁生锈且美观，而不是增大硬度防止撞坏，故选项错误。
B、在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷，能隔绝氧气和水，防止铁生锈且美观，而不是增大厚度防止磨损，故选项错误。
C、在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷，能隔绝氧气和水，防止铁生锈且美观，故选项正确。
D、在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷，能隔绝氧气和水，防止铁生锈且美观，而不是杀菌消毒作用，故选项错误。
故选：C。
27．下列防锈措施合理的是（ ）
A．经常用水冲洗自行车链条
B．用过的菜刀及时用盐水清洗
C．用“钢丝球”打磨铝锅表面
D．在铁制暖片上刷油漆
【答案】D
【解答】解：A．经常用水冲洗自行车链条，铁能与氧气、水充分接触，容易锈蚀，故选项说法错误。
B．菜刀与盐溶液接触时更容易生锈，用过的菜刀及时用盐水清洗更容易生锈，故选项说法错误。
C．铝锅表面有一层致密的氧化物薄膜，对铝锅起到保护作用，用钢丝球擦洗，能把氧化物薄膜擦去，故选项说法错误。
D．铝可以形成一层致密的氧化物保护膜，具有良好的抗腐蚀性，铝粉就是用于铁制暖气片防锈用的“银粉”，能起到防止金属制品锈蚀的作用，故选项说法正确。
故选：D。
28．下列各种情况下，埋在地下的铸铁管道被腐蚀的速度最慢的是（ ）
A．在潮湿、疏松、透气的土壤中
B．在含铁元素较多的酸性土壤中
C．在潮湿、致密、不透气的土壤中
D．在干燥、致密、不透气的土壤中
【答案】D
【解答】解：A、在潮湿、疏松、透气的土壤中，铸铁管道与氧气和水充分接触，容易生锈；
B、在含铁元素较多的酸性土壤中，铸铁管道与酸性物质充分接触，容易生锈；
C、在潮湿、致密、不透气的土壤中，由于缺乏氧气，铸铁管道的生锈速率很慢；
D、在干燥、致密、不透气的土壤中，由于缺乏氧气和水，铸铁管道不容易生锈；
通过对比可知，D种情况下铸铁管道腐蚀最慢。
故选：D。
29．金属材料在人类活动中有着广泛的应用。下列有关说法正确的是（ ）
A．合金中只含金属元素
B．金能压成很薄的片，说明金的熔点高
C．在自行车表面涂油漆，可减缓钢铁的锈蚀
D．铁能从ZnSO4、CuSO4的溶液中置换出锌和铜
【答案】C
【解答】解：A、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不是只含金属元素，还可能含有非金属元素，故选项A说法错误。
B、金能压成很薄的片，说明金具有良好的延展性，故选项B说法错误。
C、铁生锈实际上是铁与氧气、水等发生化学反应的过程，在自行车表面涂油漆，可以隔绝氧气和水，减缓钢铁的锈蚀，故选项C说法正确。
D、锌、铁、铜三种金属活动性：锌＞铁＞铜，铁能置换出CuSO4的溶液中的铜，不能置换出ZnSO4的溶液中锌，故选项D说法错误。
故选：C。
30．空气中含①N2 ②O2 ③稀有气体 ④水蒸气等成分，其中与钢铁生锈有关的是（ ）
A．①③ B．②④ C．③④ D．①④
【答案】B
【解答】解：铁在潮湿的空气中会发生锈蚀，即铁与水蒸气、氧气共存时会发生锈蚀。与氮气、稀有气体无关。
故选：B。
31．金属是人类历史发展中不可或缺的材料，其中铝、铁、铜是广泛使用的三种金属。
（1）空气中铝比铁具有更强的抗腐蚀性，原因是 4Al+3O2＝2Al2O3 （用化学方程式表示）。
（2）出土的铁制品锈蚀严重，但铜制品表面仅有少量铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]，以下有关说法正确的是 C （填字母）。
A．根据铜锈成分可知铜生锈需要与空气中的CO2接触，空气中CO2含量低，故铜不易生锈
B．生成的铁锈和铜锈覆盖在金属表面，可以防止内部的金属继续锈蚀
C．为了防止铁制品锈蚀，通常在其表面刷漆或涂油
（3）为验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序，请写出一组可以达到目的的试剂 铝片、硫酸亚铁溶液、铜片 。
【答案】（1）4Al+3O2＝2Al2O3。
（2）C。
（3）铝片、硫酸亚铁溶液、铜片。
【解答】解：（1）在空气中，铁与氧气、水反应生成铁锈（三氧化铁），铁锈疏松易吸水，无法阻止铁进一步与氧气反应；铝具有很好的抗腐蚀性，其原因是铝和氧气反应在铝的表面生成一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止铝进一步与氧气反应，发生的化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3。
（2）A、铜活动性较弱，不容易参加反应，铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳反应，铜深埋于地下，隔绝了空气，故铜制品表面仅有少量铜锈，故A不符合题意；
B、铁锈和铜锈都是疏松的，生成的铁锈和铜锈覆盖在金属表面，不能防止内部的金属继续锈蚀，故B不符合题意；
C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，为了防止铁生锈，常在其表面刷漆或涂油以用来隔绝氧气和水，故C符合题意；
（3）该三种金属的活动性由强到弱的顺序是：铝＞铁＞铜；验证三种金属的活动性可以将铝和铜分别放入硫酸亚铁盐溶液中，观察到铝表面出现黑色固体，说明铝比铁活泼；铜表面无变化，说明铁比铜活泼，可证明铝、铁、铜三种金属的活动性顺序。
故答案为：（1）4Al+3O2＝2Al2O3。
（2）C。
（3）铝片、硫酸亚铁溶液、铜片。
32．中国古代典籍中记录了很多化学知识，展示了我国古代人民的智慧。
（1）《韩非子 内储说上》中提到采金技术均是“沙里淘金”，说明金在自然界中以 单质 （填“单质”或“化合物”）形式存在；
（2）《考工记》中记载了青铜（铜、锡合金）的成分，青铜的硬度比纯铜 大 ；（填“大”或“小”或“无法比较”）
（3）铜也易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，猜测铜生锈是铜与空气中的氧气、水、 二氧化碳 等物质共同作用的结果。
【答案】（1）单质；
（2）大；
（3）二氧化碳。
【解答】（1）因为金的化学性质非常稳定，不易与其他元素形成化合物，金在自然界中以单质形式存在；
（2）合金的硬度通常大于其组成的纯金属，青铜是铜、锡的合金，因此青铜的硬度比纯铜大；
（3）铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，从化学式可以看出，它含有氢氧根和碳酸根，说明反应涉及水（提供H和O）和二氧化碳（提供C和O），空气中存在氧气、水蒸气和二氧化碳，铜与这些物质长期接触会发生复杂反应生成铜锈。
故答案为：（1）单质；
（2）大；
（3）二氧化碳。
33．金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题：
（1）利用物理方法可以把黄金压成厚度只有1/10000mm的薄片，说明金具有良好的 C （填字母）。
A．金属光泽
B．导电性
C．延展性
D．导热性
（2）在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀，其原因是 隔绝空气（或氧气）和水 。
（3）如图是探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的实验。
①实验b中发生反应的化学方程式是 Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag 。
②通过实验a、b得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 Al＞Cu＞Ag 。
（4）春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。古法炼铁中包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应，反应的化学方程式是 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
【答案】（1）C；
（2）隔绝空气（或氧气）和水；
（3）①Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
②Al＞Cu＞Ag；
（4）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【解答】解：（1）利用物理方法可以把黄金压成薄片，说明金具有良好的延展性。
（2）在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀，其原因是隔绝空气（或氧气）和水。
（3）①铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，该反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag。
②铜丝插入硝酸铝溶液，无明显现象，说明铜的金属活动性比铝弱，铜丝插入硝酸银溶液，铜丝表面覆盖一层银白色物质，说明铜能将银置换出来，说明铜的金属活动性比银强，则三种金属活动性由强到弱的顺序是Al＞Cu＞Ag。
（4）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故答案为：（1）C；
（2）隔绝空气（或氧气）和水；
（3）①Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
②Al＞Cu＞Ag；
（4）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
34．回答下列问题：
（1）灭火毯由玻璃纤维等材料经过特殊处理后编织而成，是一种简便的火灾初期灭火工具，其灭火的主要原理是 隔绝氧气 ；
（2）钢铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的 水和氧气 共同作用的结果。写出一条防止车链条生锈的方法 给链条涂上机油 。铝制品不易生锈的原因是 铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步被氧化 ；
（3）我国是最早采用湿法冶铜的国家，文献记载“胆铜法”：用铁与“胆水”（含CuSO4）反应获得铜，写出反应的化学方程式 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu ；
（4）古诗“投泥泼水愈光明”：在高温条件下，炭与水蒸气反应得到两种可燃性气体，写出反应的化学方程式 。
【答案】（1）隔绝空气；
（2）水和氧气；给链条涂上机油；铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步被氧化；
（3）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（4）。
【解答】解：（1）灭火毯可扑灭火灾利用的是隔绝空气或者隔绝氧气的原理，使可燃物无法接触到氧气而灭火；
（2）铁生锈实际上是铁与氧气、水等发生化学反应的过程；给车链条涂上机油，可防止链条与空气中氧气、水蒸气的接触，阻止其生锈；铝的化学性质很活泼，铝制品却耐腐蚀的原因是铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化；
（3）铁的活动性大于铜，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（4）碳单质与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为。
故答案为：（1）隔绝空气；
（2）水和氧气；给链条涂上机油；铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步被氧化；
（3）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（4）。
35．金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请用所学化学知识回答下列问题。
（1）下列防锈措施不合理的是 ABD （填字母序号）。
A．经常用水冲洗自行车链条
B．用“钢丝球”打磨铝锅表面
C．在铁制暖气片上刷“银粉”
D．用过的菜刀及时用盐水清洗
（2）下列做法不利于有效保护金属资源的是 C （填字母序号）。
A．回收废旧金属制品
B．寻找金属的替代品
C．加速开采矿物资源
（3）实验废液中含有AgNO3、Cu（NO3）2和Mg（NO3）2，为减少废液对环境的影响，实验小组的同学做了下面的实验。
①取废液样品，加入少量锌粉，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，则滤渣中一定含有的金属是 Ag （填符号，下同）。
②另取废液样品加入过量锌粉，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中含有的溶质是 Mg（NO3）2、Zn（NO3）2 。实验表明，加入过量锌粉能有效去除废液中的Ag+、Cu2+写出其中一个化学方程式 Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag或Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu 。
【答案】（1）ABD；
（2）C；
（3）①Ag；
②Mg（NO3）2、Zn（NO3）2；Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag或Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu。
【解答】解：（1）A、铁锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结构，经常用水冲洗自行车链条，会加快链条的锈蚀，选项错误；
B、用“钢丝球”打磨铝锅表面，会除去铝表面的致密的氧化铝薄膜，会加快铝与氧气的反应，选项错误；
C、在铁制暖气片上刷“银粉”，“银粉”中的铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，能够隔绝铝与氧气的接触，对内层的铝起保护作用，选项正确；
D、用过的菜刀及时用盐水清洗，盐水会加快铁的锈蚀，选项错误；
（2）A、回收废旧金属制品，能够节约金属资源和保护环境，选项正确；
B、寻找金属的替代品，能够减少金属的使用量和金属矿石的使用量，能够节约金属资源，选项正确；
C、加速开采矿物资源，会浪费金属资源和加重环境污染，选项错误；
（3）①锌、铜、银三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，取废液样品，加入少量锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，剩余的锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，锌的活动性比镁弱，不能与硝酸镁反应，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，即锌无剩余，则滤渣中一定含有的金属是银；
②另取废液样品加入过量锌粉，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，即锌由剩余，锌、铜、银三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，取废液样品，加入少量锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，剩余的锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，锌的活动性比镁弱，不能与硝酸镁反应，则滤液中含有的溶质是未反应的硝酸镁和锌与硝酸银和硝酸铜反应生成的硝酸锌；
锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，反应的化学方程式为：Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应的化学方程式为：Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu。
故答案为：（1）ABD；
（2）C；
（3）①Ag；
②Mg（NO3）2、Zn（NO3）2；Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag或Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu。
36．中国高度、中国深度、中国速度都令全世界瞠目结舌。请回答下列问题：
（1）中国空间能量主要来自柔性太阳电池翼。电池翼材料的生产过程中涉及化学反应As2O3+3C2As+3X↑，其中X的化学式是 CO 。
（2）我国“蛟龙”号载人潜水器上使用了钛合金，主要利用了钛合金的化学性质是 B （填字母）。
A．硬度大
B．抗腐蚀性能好
C．密度小
D．熔点高
（3）世界最高5G基站在中国，信号覆盖整个珠穆朗玛峰。其发射铁塔表面采用冷喷锌涂层，其防锈的原理是 隔绝氧气和水 。
（4）中国高铁领先世界，建造时需要大量钢铁，如图是模拟炼铁的装置（部分仪器图中省略），请写出a中反应的现象是 红色粉末慢慢变成黑色 ，反应的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
【答案】（1）CO；
（2）B；
（3）隔绝氧气和水；
（4）红色粉末慢慢变成黑色；3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
【解答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含As、O、C原子的个数分别为2、3、3，生成物中含As、O、C原子的个数分别为2、0、0，因此3X中含有3个碳原子和3个氧原子，故X的化学式为CO；
（2）A、硬度大属于钛合金的物理性质，故A选项不符合题意；
B、抗腐蚀性能好属于钛合金的物化学性质，故B选项符合题意；
C、密度小属于钛合金的物理性质，故C选项不符合题意；
D、熔点高属于钛合金的物理性质，故D选项不符合题意；
故选：B；
（3）铁生锈是铁与氧气、水共同作用，故发射铁塔表面采用冷喷锌涂层，其防锈的原理是隔绝氧气和水；
（4）a中发生的反应为一氧化碳和赤铁矿中的氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的现象是红色粉末慢慢变成黑色，该反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
故答案为：（1）CO；
（2）B；
（3）隔绝氧气和水；
（4）红色粉末慢慢变成黑色；3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
37．金属及金属材料广泛用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。请根据所学知识回答下列问题
（1）下列金属材料属于合金的是 A （填序号）。
A．硬铝
B．铜单质
C．纯金
（2）铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀，为防止钢铁锈蚀，常在其表面涂刷油漆或镀上其他金属。这些方法能防止锈蚀的原理是 隔绝水和氧气（缺一不可） 。
（3）波尔多液是农业上常用的一种杀菌剂，它是由石灰乳和硫酸铜配制而成，请用化学方程式解释为什么不能用铁制容器配制波尔多液？ Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 。
（4）为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，某同学选用如下试剂组进行验证，其中合理的是 AD （填序号）。
A．Zn、CuSO4溶液、Ag
B．Zn、稀盐酸、Cu、Ag
C．ZnSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
D．ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
（5）将一定质量的铁粉加入到Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3三种物质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是 AC （填字母）。
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有银、铜、铝
C．若滤渣中含有银、铜、铁，则滤液中一定含有Al3+、Fe2+、
D．若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定有Al3+、Fe2+、Cu2+，可能有Ag+
【答案】（1）A；
（2）隔绝水和氧气（缺一不可）；
（3）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
（4）AD；
（5）AC。
【解答】解：（1）A、硬铝的主要成分是铝、铜、镁、和锰的合金；B和C均为纯金属，故选：A；
（2）铁与空气中的氧气和水接触易生锈，铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀，为防止钢铁锈蚀，常在其表面涂刷油漆或镀上其他金属，是为了隔绝水和氧气；
（3）波尔多液中含有硫酸铜，若用铁桶配置，则硫酸铜会和铁发生反应生成硫酸亚铁和铜，发生的化学反应方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（4）A、Zn能置换出CuSO4溶液的铜，即Zn的金属活动性大于Cu，Ag不与CuSO4溶液反应，即Cu的金属活动性大于Ag，能验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，故A正确；
B、只有Zn可以和稀盐酸反应，不能验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，故B错误；
C、Ag与ZnSO4溶液、CuSO4溶液均不反应，不能验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，故C错误；
D、Cu不与ZnSO4溶液反应，即Zn的金属活动性大于Cu，Cu能置换出AgNO3溶液中的Ag，即Cu的金属活动性大于Ag，能验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，故D正确。
故选AD。
（5）将一定质量的铁粉加入到Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3三种物质的溶液中，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁与硝酸铝不反应。
A、若滤液为蓝色，硝酸铜可能反应了一部分，可能没有反应，所以滤渣中一定含有银，可能有铜，故A正确；
B、若滤液为浅绿色，说明有硝酸亚铁的存在，没有硝酸铜，那么滤渣中一定含有银和铜，可能含有铁，一定不含有铝，故B错误；
C、若滤渣中含有银、铜、铁，证明铁粉过量，Cu（NO3）2、AgNO3均与铁粉完全反应，铁参与置换反应生成亚铁，则滤液中一定含有Al3+、Fe2+、，故C正确；
D、若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，说明加入的铁粉不是过量的，所以滤液中一定含有Al3+、Fe2+，可能还有Cu2+、Ag+，故D错误。
故选AC。
故答案为：
（1）A；
（2）隔绝水和氧气（缺一不可）；
（3）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
（4）AD；
（5）AC。
38．航空母舰是一个国家综合国力的象征，山东舰是中国第一艘完全自主设计、自主建造、自主配套的中国国产航空母舰，其建造涉及能源供应、材料性能、生活医疗等诸多领域。
（1）①航母舰要用到大量的金属材料，请你为金属材料设计一种防腐措施 喷油漆或覆盖防腐涂层等（合理即可） 。
②纯铜可制作航母电缆，金属铜可采用如下方法制备：
方法Ⅰ火法炼钢：
方法Ⅱ湿法炼铜：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
从绿色化学的角度来看，上述两种方法中，方法Ⅱ更好的原因是 不生成有害气体二氧化硫（合理即可） （写一点即可）。
（2）自热食品为远洋士兵提供了生活便利。某自热食品中的自热粉含有生石灰、碳酸钠、铝粉等，使用时只需加水即可自加热。
①其中涉及放出热量的化合反应的化学方程式为 CaO+H2O＝Ca（OH）2 。
②相同质量的生石灰和自热粉分别加入等质量的水时，温度随时间的变化曲线如图所示，请据图分析自热粉加热的优点 自热粉能够持续放热（合理即可） （写一条即可）。
【答案】（1）①喷油漆或覆盖防腐涂层等（合理即可）；
②不生成有害气体二氧化硫（合理即可）；
（2）①CaO+H2O＝Ca（OH）2；
②自热粉能够持续放热（合理即可）。
【解答】解：（1）①为了防止生锈可以在铁表面刷漆（或烤蓝或制成合金或涂敷保护层或保持金属表面洁净干燥）等，隔绝水和氧气防止生锈；
②从绿色化学的角度来看，上述两种方法中，方法更好，因为方法生成的二氧化硫是有害气体，会造成空气污染，故选择方法Ⅱ，不生成有害气体；
（2）①生石灰与水反应生成氢氧化钙，反应放出大量的热，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，反应的化学方程式为：CaO+H2O＝Ca（OH）2；
②根据图中数据可以判断，自热粉加水后温度能够持续很长时间，因此加热效果比较好。
故答案为：（1）①喷油漆或覆盖防腐涂层等（合理即可）；
②不生成有害气体二氧化硫（合理即可）；
（2）①CaO+H2O＝Ca（OH）2；
②自热粉能够持续放热（合理即可）。
39．将一根锃亮的铁丝放入蓝色的硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁丝表面出现了红色物质。
（1）写出发生反应的化学方程式 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
（2）反应后所得溶液质量比反应前 减少 （填“增加”、“减少”）。
（3）铁制品容易锈蚀，其本质是铁和空气中的 氧气和水 反应，生成铁锈。
【答案】（1）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）减少；
（3）氧气和水。
【解答】解：（1）在金属活动性顺序中，铁在铜前，所以铁可以和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）根据化学方程式Fe+CuSO4═FeSO4+Cu可知；每56份质量的铁与硫酸铜溶液反应，生成64份质量的铜，所以反应后所得溶液质量比反应前减少；
（3）铁制品容易锈蚀，其本质是铁和空气中的氧气和水（或O2和H2O）反应，生成铁锈。
故答案为：（1）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）减少；
（3）氧气和水。
40．铜、铁、锌、铝、银、金是生产生活中常用的金属.关于这几种金属，回答下列问题：
（1）食品包装中经常用到铝箔.铝能制成铝箔是因为铝具有良好的 C 。
A.导电性
B.导热性
C.延展性
D.抗腐蚀性
铝制品具有抗腐蚀性能的原因： 4Al+3O2＝2Al2O3 （化学方程式表示）。
（2）保持铁制品表面清洁干燥可以防止铁生锈，说明 H2O （化学式）是铁生锈的条件之一。
（3）小红同学设计了如图两个实验（已将铁丝和银丝表面打磨）。
A实验的目的是 比较铁和银的金属活动性强弱 。
B实验中，当烧杯内盛有 CuSO4（答案不唯一） 溶液时，可验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱，有关的化学方程式 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu（答案不唯一） 。
（4）将ag金属Zn放入Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，反应后过滤，得到滤渣、滤液。（在横线上填物质的化学式）
①若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣的成分是 Zn、Cu、Ag 。
②若滤液呈蓝色，则滤液中一定含有的溶质是 Zn（NO3）2、Cu（NO3）2 ，可能有 AgNO3 。
③若滤渣的质量仍为ag，则写出滤渣的组成情况 一定有Ag、Cu，可能有Zn 。
【答案】（1）C；4Al+3O2＝2Al2O3；
（2）H2O；
（3）比较铁和银的金属活动性强弱；CuSO4（答案不唯一）；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu（答案不唯一）；
（4）①Zn、Cu、Ag；
②Zn（NO3）2、Cu（NO3）2；AgNO3；
③一定有Ag、Cu，可能有Zn。
【解答】解：（1）铝能制成铝箔是因为铝具有良好的延展性，故选：C。铝制品具有抗腐蚀性能，是因为铝在空气中能与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，反应的化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3。故答案为：C；4Al+3O2＝2Al2O3；
（2）铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，保持铁制品表面清洁干燥可以防止铁生锈，说明H2O是铁生锈的条件之一。故答案为：H2O；
（3）A实验中将铁丝和银丝分别放入稀硫酸中，目的是比较铁和银的金属活动性强弱。B实验中，要验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱，可利用“两金夹一盐”的方法，当烧杯内盛有CuSO4（或CuCl2等可溶性铜盐）溶液时，铁丝能与硫酸铜溶液反应，银丝不能与硫酸铜溶液反应，从而验证三种金属的活动性强弱。铁丝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。故答案为：比较铁和银的金属活动性强弱；CuSO4（答案不唯一）；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu（答案不唯一）；
（4）金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，将Zn放入Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，锌先与硝酸银反应，硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应。
①若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明锌有剩余，锌将硝酸银和硝酸铜都完全反应，所以滤渣的成分是Zn、Cu、Ag。故答案为：Zn、Cu、Ag；
②若滤液呈蓝色，说明硝酸铜有剩余，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，所以滤液中一定含有的溶质是Zn（NO3）2、Cu（NO3）2，可能有AgNO3。故答案为：Zn（NO3）2、Cu（NO3）2；AgNO3；
③锌与硝酸银反应的化学方程式为Zn+AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，每65份质量的锌反应会生成216份质量的银，滤渣质量增加；锌与硝酸铜反应的化学方程式为Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的锌反应会生成64份质量的铜，滤渣质量减少。若滤渣的质量仍为ag，说明锌与硝酸银反应使滤渣质量增加的量和锌与硝酸铜反应使滤渣质量减少的量相等，所以滤渣的组成情况为一定有Ag、Cu，可能有Zn。故答案为：一定有Ag、Cu，可能有Zn。
41．下面是初中化学中的一些基本实验操作：
（1）装置A探究铁丝在空气中的变化，一段时间后，观察到U形管 左边 （填“左边”或“右边”）的水面上升。
（2）装置B中硬质玻璃管内的实验现象为 固体由红色慢慢变成黑色 ，发生反应的化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ，装置末端酒精灯的作用是 将有毒一氧化碳转化成无毒二氧化碳，防止污染空气 。
（3）金属铝具有良好的防腐性，原因是 4Al+3O2＝2Al2O3 （用化学方程式表示）。
（4）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，再向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是 B 。
A．滤液可能呈蓝色
B．向滤液中加入稀盐酸无明显现象
C．滤渣中只有Ag、Cu
D．滤液中的阳离子有Ag+、Cu2+、Zn2+
（5）用下列各组物质进行实验，能验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是 B 。
A．Mg、Ag、Cu，稀硫酸
B．Mg、Ag、CuSO4溶液
C．Ag、Cu、MgCl2溶液
D．Ag、CuCl2溶液、MgSO4溶液
【答案】（1）左边。
（2）固体由红色慢慢变成黑色；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；将有毒一氧化碳转化成无毒二氧化碳，防止污染空气。
（3）4Al+3O2＝2Al2O3。
（4）B。
（5）B。
【解答】解：（1）装置A是用来探究铁丝在空气中的变化的，由于铁丝在空气中不能燃烧，但会与空气中的氧气和水蒸气发生缓慢氧化，生成铁锈，这个过程中，铁与氧气反应导致固体质量增加，而由于是在密闭的U形管中进行的，因此U形管内的气体压强会减小，根据压强原理，左边的水面会上升以平衡压强；故答案为：左边。
（2）在高温的条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；玻璃管内的固体由红色慢慢变成黑色，尾气中含有有毒的一氧化碳，为了防止造成空气污染，在装置末端加一盏点燃的酒精灯将其燃烧转化成二氧化碳；故答案为：固体由红色慢慢变成黑色；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；将有毒一氧化碳转化成无毒二氧化碳，防止污染空气。
（3）金属铝具有良好的防腐性，原因是铝与氧气反应生成一层致密的氧化膜，阻止铝与氧气继续反应，该反应的化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3；故答案为：4Al+3O2＝2Al2O3。
（4）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌优先与硝酸银溶液反应生成银和硝酸锌，过量的锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，再向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明反应后锌粉有剩余，硫酸铜、硝酸银反应完全，滤渣中有银、铜和锌，滤液中有硫酸锌；
A.滤液中溶质是硫酸锌，硫酸锌呈无色，说法错误；
B.向滤液中加入稀盐酸，稀盐酸与硫酸锌不反应，没有明显现象，说法正确；
C.滤渣中有银、铜和锌，说法错误；
D.滤液中溶质是硫酸锌，阳离子是Zn2+，说法错误；
故选：B。
（5）A.分别将Mg丝、Ag丝、Cu丝浸入稀硫酸溶液中，镁丝表面有气泡生成，银、铜表面没有明显现象，可验证镁金属活动性比银、铜强，无法比较银、铜金属活动性，不符合题意；
B.分别将Mg丝、Ag丝浸入硫酸铜溶液中，镁丝表面有红色固体生成，银丝表面没有明显现象，可验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱Mg＞Cu＞Ag，符合题意；
C.分别将Ag丝、Cu丝浸入氯化镁溶液中，银丝、铜丝表面没有明显现象，可验证镁金属活动性比铜、银强，无法比较银、铜金属活动性，不符合题意；
D.分别将银丝浸入CuCl2溶液、MgSO4溶液，银丝表面没有明显现象，可验证镁、铜金属活动性比银强，无法比较镁、铜金属活动性，不符合题意；
故选：B。
42．课本实验中，铁生锈需要较长的时间，某实验小组设计如下实验：
（1）写出甲试管中发生反应的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ ；
（2）4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮。该实验说明铁生锈主要与和 H2O和O2 有关；
（3）B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是 氧气的浓度 ；
（4）请写出日常生活中防止铁生锈的一种措施 涂油 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；故填：2H2O22H2O+O2↑；
（2）实验现象说明铁生锈主要与水和氧气有关；故填：H2O和O2；
（3）B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是 氧气的浓度，氧气浓度越大，铁生锈速度越快；故填：氧气的浓度；
（4）在生活中可以在铁制品的表面刷漆、涂油等隔绝铁与氧气、水的接触从而防锈，故填：涂油。
43．如图是与铁的性质有关的部分实验，请回答下列问题：
（1）A中细铁丝燃烧的化学方程式是 ，集气瓶中预先放入一些水的作用是 防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底 。
（2）B中铁钉最易生锈的部位是 b （填a或b或c）。铁生锈是铁与 氧气 、 水 发生化学反应的过程，铁锈的主要成分为 氧化铁 。
（3）C中反应一段时间后，溶液颜色会由 蓝 色变成 浅绿 色，发生反应的化学方程式是 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 。
（4）在实验室中探究铁、铜、锌的金属活动性顺序，除锌、铜外，还需要一种试剂，你选择的试剂是 ① （填序号），写出有关反应的化学方程式 Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe 。
①FeSO4溶液
②CuSO4溶液
③ZnSO4溶液
【答案】（1）；防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底；
（2）b；氧气；水；氧化铁；
（3）蓝；浅绿；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（4）①；Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe。
【解答】解：（1）铁在氧气中燃烧会生成四氧化三铁，化学方程式为：；铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，常在集气瓶中预先放入一些水；
（2）铁生锈的条件：铁与水和氧气同时接触，所以因b处与水和氧气同时充分接触，所以最易生锈；铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果，铁锈的主要成分为氧化铁；
（3）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸亚铁溶液呈浅绿色，故溶液颜色会由蓝色变成浅绿色，发生反应的化学方程式是Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（4）①锌能置换出硫酸亚铁中的铁，证明锌比铁活泼，铜不能置换出硫酸亚铁中的铁，证明铁比铜活泼，选项符合题意；
②锌能置换出硫酸铜中的铜，证明锌比铜活泼，不能验证铁和锌、铜和铁的活泼性强弱，选项不符合题意；
③铜不能置换出硫酸锌中的锌，证明锌比铜活泼，不能验证铁和锌、铜和铁的活泼性强弱，选项不符合题意；
故选①；
锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，方程式为：Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe。
故答案为：（1）；防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底；
（2）b；氧气；水；氧化铁；
（3）蓝；浅绿；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（4）①；Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe。
44．利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好）。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶，实验数据如表：
实验前的体积 实验后的体积
锥形瓶内空气（含导管内空气） 烧杯内水 烧杯内剩余水
246.0mL 100.0mL 51.5mL
（1）铁的锈蚀是 放热 反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）铁生锈的实质是铁与 氧气和水 同时反应，防止铁生锈的方法有： 刷漆、涂油等 。
（3）计算得出空气中氧气的含量约为 19.7% （精确到0.1%）。
【答案】（1）放热。
（2）氧气和水；刷漆、涂油等。
（3）19.7%。
【解答】解：（1）利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验，实验1min后温度计读数上升，说明铁的锈蚀是放热反应；
（2）铁生锈的实质是铁与氧气和水同时反应；防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；
（3）铁锈蚀消耗氧气，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，故得出空气中氧气的含量约为：。
故答案为：（1）放热。
（2）氧气和水；刷漆、涂油等。
（3）19.7%。
45．工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图：
已知：生铁的含碳量为2%﹣4.3%，钢的含碳量为0.03%﹣2%。
（1）请写出用赤铁矿炼铁的原理 。
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 。
（3）铁制品很容易生锈，铁锈主要成分是Fe2O3 nH2O，铁生锈的原因是 铁与空气中的氧气和水同时接触 ，防止铁制品生锈的方法有 刷漆 （写出一种方法即可）。
【答案】（1）；
（2）增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；
（3）铁与空气中的氧气和水同时接触；刷漆。
【解答】解：（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁（Fe2O3），工业上用一氧化碳在高温条件下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，化学方程式为；
（2）将固体原料粉碎，能增大其与其他反应物的接触面积，从而提高反应进行的速度，让反应进行得更加完全；
（3）铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生复杂的化学反应的结果；刷漆可以在铁制品表面形成一层保护膜，隔绝氧气和水；
故答案为：（1）；
（2）增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；
（3）铁与空气中的氧气和水同时接触；刷漆。
46．初中化学实验中，铁钉多次亮相。如图展示了光亮铁钉的一系列变化。
（1）①中发生反应的化学方程式可以是 Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 。
（2）②中，铁钉主要与空气中的 水、氧气 发生反应。
（3）③中除去铁锈的化学方程式为 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O 。
（4）如果用a、b、c分别代表光亮的铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为 b＞a＞c 。（用字母表示）
【答案】（1）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
（2）水、氧气；
（3）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
（4）b＞a＞c。
【解答】解：（1）蓝色的溶液可以是硫酸铜等铜的盐溶液，如铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，故反应的方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；故答案为：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
（2）铁在与水和氧气并存时易生锈，故答案为：水、氧气；
（3）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；故答案为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
（4）铁生锈时铁结合氧气生成的铁锈，质量增加，因此b＞a；氧化铁会和盐酸反应是部分铁元素以氯化铁的形式溶解到溶液中了，使剩下的铁质量减轻，因此a＞c；故答案为：b＞a＞c。
47．阅读下列科普短文。
预防食品变质的铁系脱氧剂
脱氧剂也被人们称为去氧剂、吸氧剂以及除氧剂。脱氧剂能够吸收食品包装袋中的氧气，发生化学反应从而除去氧气，抑制好氧细菌和霉菌的生长，防止食物发生变质。
铁系脱氧剂是目前应用比较广泛的一种脱氧剂。其主要原料是铁粉，同时还会添加活性炭、氯化钙、盐（如氯化钠）、水等辅助成分。添加氯化钙是为了吸潮，让体系中存在少量水分，因为在潮湿的环境中铁更容易生锈。同时，在铁系脱氧剂里常常会添加少量盐。而铁粉表面积越大越容易吸收氧气，因此利用多孔材质的活性炭、沸石或硅藻土等增加表面积，可以提高脱氧剂的效果。根据理论计算，在常温常压下1g铁粉能够与大约300mL的氧气反应。铁系脱氧剂除去氧气的主要反应原理如下：Fe+2H2O═Fe（OH）2+H2↑、3Fe+4H2O═Fe3O4+4H2↑、4Fe（OH）2+O2+2H2O═4X，生成物X进一步反应可生成铁锈。
如图为一种铁系脱氧剂（质量为5g），分别在20℃、25℃、30℃、35℃、40℃下每隔12h测量其脱氧效果图。
（1）铁生锈的条件是 铁与氧气和水接触 。
（2）在铁系脱氧剂里常添加少量盐分的作用是 让铁的生锈速度加快，更快除去氧气 。
（3）生成物X的化学式为 Fe（OH）3 。
（4）对比图中的五条曲线，得出的结论是在脱氧剂质量和时间相同的情况下， 温度越高，除氧效果越好 。
【答案】（1）铁与氧气和水接触。
（2）让铁的生锈速度加快，更快除去氧气。
（3）Fe（OH）3。
（4）温度越高，除氧效果越好。
【解答】解：（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触；
（2）盐可以加速铁的锈蚀，故在铁系脱氧剂里常添加少量盐分的作用是让铁的生锈速度加快，更快除去氧气；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Fe、O、H的个数分别是4、12、12，生成物中含Fe、O、H的个数也应是4、12、12，故X的化学式为：Fe（OH）3；
（4）由图可知，在脱氧剂质量和时间相同的情况下，温度越高，脱氧体积越大，说明在脱氧剂质量和时间相同的情况下，温度越高，除氧效果越好。
故答案为：（1）铁与氧气和水接触。
（2）让铁的生锈速度加快，更快除去氧气。
（3）Fe（OH）3。
（4）温度越高，除氧效果越好。
48．利用化学变化可以制备新物质。
Ⅰ．CO是一种无色、无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水，易与血红蛋白结合，具有可燃性。请结合所学知识和CO的相关信息回答下列问题：
（1）下列两个反应都能生成CO，从实验室制备气体的思路分析，实验室制备CO选择反应②而不用①的理由是 反应①生成的是CO和H2的混合气体，不易分离得到纯净的CO（或反应②的反应条件比反应①更容易达到） （任选一个角度回答）。
①炽热的焦炭和水蒸气反应，
②草酸晶体和浓硫酸共热：
某同学设计下列装置制备、提纯CO，并用CO来还原氧化铁。请根据下图回答：
（2）写出一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（3）该同学的设计存在的一处明显缺陷是 没有尾气处理装置，会造成空气污染 。用改进后的装置进行实验，在点燃B处酒精灯之前，必须进行的一项操作是 检验一氧化碳的纯度 （从实验安全角度考虑）。
（4）装置B的作用是 除去混合气体中的二氧化碳 。
（5）证明一氧化碳能还原氧化铁的实验现象是： E中红棕色粉末逐渐变黑，F中澄清石灰水变浑浊 。
Ⅱ．初中化学实验中，铁钉多次亮相。下图展示了光亮铁钉的一系列变化。
（6）①中发生反应的化学方程式可以是 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 。
（7）②中，铁钉主要与空气中的 氧气、水 发生反应。
（8）③中除去铁锈的化学方程式为 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 。
（9）如果用a、b、c分别代表光亮的铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为 bac （用字母表示）。
【答案】（1）反应①生成的是CO和H2的混合气体，不易分离得到纯净的CO（或反应②的反应条件比反应①更容易达到）；
（2）；
（3）没有尾气处理装置，会造成空气污染；检验一氧化碳的纯度；
（4）除去混合气体中的二氧化碳；
（5）E中红棕色粉末逐渐变黑，F中澄清石灰水变浑浊；
（6）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（7）氧气、水；
（8）Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；
（9）bac。
【解答】解：（1）从气体纯度角度，反应①得到CO和H2混合气体，分离困难，反应②中的CO2可通过NaOH溶液除去；从反应条件看，反应②是草酸晶体和浓硫酸共热，反应①是高温，反应②条件更易实现。
（2）一氧化碳在高温下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，化学方程式为。
（3）CO有毒，直接排放会污染空气，原装置没尾气处理装置；CO是可燃性气体，不纯点燃可能爆炸，所以点燃前要检验纯度。
（4）氢氧化钠溶液能与CO2反应，所以装置B作用是除去混合气体中的CO2。
（5）CO还原氧化铁生成铁和二氧化碳，则E中红棕色氧化铁被还原成黑色铁，同时生成CO2使F中澄清石灰水变浑浊。
（6）溶液中含有铜离子为蓝色，且金属铜为红色，则该反应是铁与可溶性盐溶液反应生成铜和亚铁盐，如铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁、铜，化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。
（7）铁生锈条件是与空气中氧气和水蒸气同时接触。
（8）铁锈主要成分是氧化铁，除锈时氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁、水，化学方程式为Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O。
（9）铁生锈结合氧气和水质量增加，所以b＞a；除铁锈时，Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O，氧化铁转化为FeCl3、H2O，FeCl3可溶，则无锈铁钉中铁元素质量小于光亮铁钉中铁元素质量，所以a＞c，故b＞a＞c。
故答案为：（1）反应①生成的是CO和H2的混合气体，不易分离得到纯净的CO（或反应②的反应条件比反应①更容易达到）；
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）没有尾气处理装置，会造成空气污染；检验一氧化碳的纯度；
（4）除去混合气体中的二氧化碳；
（5）E中红棕色粉末逐渐变黑，F中澄清石灰水变浑浊；
（6）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（7）氧气、水；
（8）Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；
（9）bac。
49．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）《淮南万毕术》记载“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜，外化而内不化”的湿法炼铜工艺，反应的化学方程式为 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 。
（2）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O2、H2O参与，与CO2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
（3）如今铁制品应用于生活的方方面面。如用铁锅做饭，主要因为铁具有 导热 性。请列举一条生活中防止铁锅生锈的方法 洗净擦干，保持铁锅表面干燥 。铁制品生锈时应及时除锈，生产中可用盐酸除铁锈（主要成分是Fe2O3），反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 。
（4）常温下铝、铁、铅的物理性质数据如表，据此可知高压输电线最好选用金属 铝 ；铁的合金通常可以做菜刀、锤子等，其合金的硬度 ＞ 5（填“＞”、“＜”或“＝”）。人们常选用金属 铅 和铋、锡、铬制作合金，用于保险丝。
金属 铝 铁 铅
导电性（以100为标准） 61 17 7.9
密度/（g cm3） 2.70 7.86 11.3
熔点/℃ 660 1535 327
硬度（以10为标准） 2.7 5 1.5
（5）不法分子常用铜锌合金制成假金币行骗。能有效鉴别“金币”真假的一种方法是：将“金币”没入稀硫酸中，产生气泡的是假金币，原理是 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ （用化学方程式表示）。
【答案】（1）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（2）AD；
（3）导热；洗净擦干，保持铁锅表面干燥；Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；
（4）铝；＞；铅；
（5）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。
【解答】解：（1）“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”，这是铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（2）A、因为有害锈含氯可加快青铜器锈蚀，从锈层成分图及化学式可知CuCl和粉状锈Cu2（OH）3Cl都含氯，所以图中的CuCl和粉状锈均是有害锈；
B、铜绿的化学式为Cu2（OH）2CO3，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，铜变成铜绿，需要空气中的O2、H2O、CO2参与反应，所以形成铜绿与CO2有关；
C、青铜器中铜为单质，化合价为0价，在铜绿Cu2（OH）2CO3中铜元素化合价为+2价，粉状锈Cu2（OH）3Cl中铜元素化合价也为+2价，在锈蚀过程中铜元素化合价发生了变化；
D、由于有害锈含氯可加快青铜器锈蚀，所以保护青铜器最重要的是防止于含氯物质接触；
（3）用铁锅做饭，主要是因为铁具有导热性，能将热量传递给食物进行烹饪；铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，生活中防止铁锅生锈的方法可以是洗净擦干（保持铁锅表面干燥）；盐酸和铁锈（主要成分Fe2O3）反应生成氯化铁和水，化学方程式为Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；
（4）高压输电线需要导电性良好且密度较小的金属；从表格数据看，铝的导电性较好（以100为标准是61），且密度相对较小（2.70g cm3），所以高压输电线最好选用金属铝；合金的硬度一般大于其组成金属的硬度，铁的硬度标准是5，所以铁的合金硬度＞5保险丝需要熔点较低的金属，铅的熔点相对较低（327℃），人们常选用金属铅和铋、锡、铬制作合金，用于保险丝；
（5）铜锌合金中的锌能与稀硫酸反应生成氢气，而金不与稀硫酸反应，锌与稀硫酸反应的化学方程式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。当“金币”没入稀硫酸中产生气泡，说明其中含有锌，是假金币；
故答案为：（1）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（2）AD；
（3）导热；洗净擦干，保持铁锅表面干燥；Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；
（4）铝；＞；铅；
（5）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。
50．铜及铜的化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
【项目一】铜的冶炼
（1）以孔雀石[主要成分为Cu2（OH）2CO3]和木炭为原料，经高温煅烧，冷却得到块状金属铜，Cu2（OH）2CO3中Cu元素的化合价为 +2 。
（2）《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，“曾青”可能是硫酸铜一类的物质，将孔雀石溶于硫酸中得此溶液，当把铁粉投入此溶液中即可得铜。该反应的化学方程式为 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 。反应的微观示意图如图所示，请从微观角度描述该反应的实质：铁原子失去2个电子形成 Fe2+ （填粒子符号），铜离子得到2个电子形成铜原子。
【项目二】铜的应用与保护
（3）日常生活中的导线通常都是铜芯，因为铜有良好的 导电 性。
（4）铜制品暴露在空气中时间长了会在表面形成绿色的铜锈，铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3，根据铜锈主要成分的化学式分析，铜生锈除了跟空气中的O2有关，还与空气中的 H2O和CO2 有关。
（5）稀盐酸不仅可以除铁锈，也可以除铜锈，请根据复分解反应的思路写出稀盐酸除铜锈的化学方程式： Cu2（OH）2CO3+4HCl＝2CuCl2+3H2O+CO2↑ 。
（6）铁生锈可以用于测定空气中的氧气含量，请问能不能利用铜生锈来测定空气中的氧气含量？
请回答问题并解释原因： 不能，因为空气中二氧化碳含量太少，当二氧化碳反应完，无法继续消耗氧气，所以不能测出空气中的氧气含量 。
【答案】（1）+2；
（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Fe2+；
（3）导电；
（4）H2O和CO2；
（5）Cu2（OH）2CO3+4HCl＝2CuCl2+3H2O+CO2↑；
（6）不能，因为空气中二氧化碳含量太少，当二氧化碳反应完，无法继续消耗氧气，所以不能测出空气中的氧气含量。
【解答】解：（1）Cu2（OH）2CO3中氢氧根的化合价为﹣1、碳酸根的化合价为﹣2，设铜元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则x×2+（﹣1）×2+（﹣2）＝0，解得x＝+2，故Cu2（OH）2CO3中Cu元素的化合价为+2；故答案为：+2；
（2）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；反应的微观示意图如图所示，从微观角度描述该反应的实质：铁原子失去2个电子形成Fe2+，铜离子得到2个电子形成铜原子；故答案为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Fe2+；
（3）日常生活中的导线通常都是铜芯，是因为铜有良好的导电性；故答案为：导电；
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，Cu2（OH）2CO3中含有铜元素、氧元素、氢元素和碳元素，空气中的H2O和CO2含有氢元素和碳元素，因此铜生锈除了跟空气中的O2有关，还与空气中的H2O和CO2有关；故答案为：H2O和CO2；
（5）复分解反应是两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水的反应，则Cu2（OH）2CO3与稀盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水，化学方程式为Cu2（OH）2CO3+4HCl＝2CuCl2+3H2O+CO2↑；故答案为：Cu2（OH）2CO3+4HCl＝2CuCl2+3H2O+CO2↑；
（6）铜生锈的原理是铜和氧气、二氧化碳、水蒸气四种物质同时接触时才能发生反应，当密闭容器内二氧化碳反应完，铜和氧气、水蒸气三种物质无法继续反应，那么密闭容器内的氧气就无法消耗完，这样就测不出来氧气的体积，所以不能利用铜生锈测定空气中的氧气含量，故答案为：不能，因为空气中二氧化碳含量太少，当二氧化碳反应完，无法继续消耗氧气，所以不能测出空气中的氧气含量。
51．大连金州湾国际机场位于中国辽宁省大连市金州湾东部海域，东南距大连周水子国际机场约18千米，南距大连市中心约23千米，为4F级国际机场、区域航空枢纽。
（1）在填海工程的建造过程中，为了防止海水的盐分对建筑材料造成腐蚀，施工方采取了以下两种方法进行防护：
a.物理防护：在金属表面 涂漆（或涂油、镀一层其他金属等合理答案） ，隔绝水和氧气。
b.化学防护：在金属中加入某些金属或非金属制成 合金 。
（2）飞机常用的燃料是航空煤油，其主要成分是烃类化合物（如C12H26），该烃类化合物完全燃烧的产物是 二氧化碳和水 。如果飞机某次航行消耗了68吨C12H26，则其完全燃烧产生的二氧化碳质量为 211.2 吨。
（3）飞机机身主要由铝合金制成。铝在常温下具有良好的抗腐蚀性，是因为铝与氧气反应生成一层 致密的氧化铝薄膜 ，对应的化学反应方程式为 4Al+3O2＝2Al2O3 。
（4）请从微观角度解释以下现象。
a.在飞机上用餐时闻到香味，是因为分子是 在不断运动的 。
b.急救用的氧气能被压缩在氧气瓶中，是因为压强增大， 分子间的间隔变小 。
（5）飞机
