9.3金属材料的锈蚀与防护同步习题---2024--2025学年九年级化学鲁教版（2024）下册

9.3金属材料的锈蚀与防护 同步习题 2024-2025学年鲁教版（2024）化学九年级下册 一、选择题 1．垃圾分类举手之劳，循环利用变废为宝。铝制易拉罐属于 A．厨余垃圾 B．有害垃圾 C．可回收垃圾 D．其他垃圾 2．保护金属资源的途径不包括下列的 A．在制件上涂油 B．寻找金属替代品 C．禁止开采 D．镀耐腐蚀金属 3．“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一，对下列事实或做法的解释正确的是 A．氧气能被液化贮存于钢瓶﹣﹣分子间有间隔且间隔能改变 B．众人拾柴火焰高﹣一可燃物越多，着火点越低，越易燃烧 C．用明矾净水﹣﹣明矾可降低水中钙、镁离子的含量 D．铁质水龙头表面镀铬可防锈﹣﹣改变了金属的内部结构 4．下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是 A．多数金属在地壳中都是以化合物形式存在 B．地球上的金属资源是取之不尽的 C．防止金属腐蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境 D．合理开采矿物、寻找替代品都是保护金属资源的有效途径 5．如图为探究铁锈蚀条件的实验，下列相关说法错误的是 A．只有实验a才能看到铁丝生锈 B．对比实验a、b可以说明铁丝锈蚀与氮气无关 C．实验c若将植物油换成食盐水产生的现象不变 D．时间足够长，实验a可以看到水进入试管容积的约1/5处 6．实验室用如图装置进行CO还原Fe2O3实验。下列说法正确的是 A．玻璃管中粉末由红色变成白色 B．实验结束前，应该先停止加热，再停止通入CO C．实验中两个酒精灯的作用一样 D．该反应的类型为置换反应 二、填空与简答 7．金属与我们的生活密切相关。 (1)铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的什么同时发生化学反应的过程。 (2)写出一条防止自行车的链条生锈的方法。 8．防止铁制品锈蚀需要了解铁锈蚀的条件。 (1)铁锈蚀的条件是 。 (2)自行车的链条常采用的方法防锈 (答一条即可，下同)；生活中防止铁质栅栏生锈的一种方法是 。 (3)如图是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验。为探究食盐水是否可以加快铁的锈蚀，试管①中的物质X和试管②中的物质Y分别是 。 9．《天工开物》中记载“凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”为铁矿石），根据以上材料找到古代炼铁的原料和原理？ 原料：   原理： 10．为减少传统燃油汽车的尾气污染，城市公交近期投入了一批使用新能源的公交车、电动公交车和公共自行车。请回答下列问题： (1)写出理想的环保高能燃料氢气燃烧的化学方程式 。 (2)①如图自行车中由金属材料制成的有 （选一种物质填字母）； ②生活中，防止链条生锈的措施是 ； ③用化学方程式表示稀盐酸除铁锈的原理 。 11．以探究铁钉生锈条件的实验为例。通过分析该实验涉及的几种因素，可得出以下表格。 序号 A B C 条件 蒸馏水 √ √ × 氧气 √ × √ 现象 生锈 不生锈 不生锈 (1)实验A、B研究的变量为 ，说明铁制品锈蚀的条件之一是 。 (2)实验A、C研究的变量为 ，说明铁制品锈蚀的条件之一是 。 12．分别写出C、CO还原氧化铁的化学方程式，并选择一种作为炼铁的还原剂。 三、实验题 13．某小组同学为探究铁生锈的条件，设计并进行了下列实验。 (1)对比实验 （填字母），可以得出铁生锈需要氧气。 (2)若实验A中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，液面上升至图中刻度“ ”（填数字）处。 (3)以下有关铁生锈的说法正确的是 （填字母）。 a.缓慢氧化放热，可用铁粉制作暖宝宝 b.根据铁生锈原理，铁粉可用于食品保鲜 c.铁锈的主要成分是 (4)校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈，该防锈原理是 。 14．如图为实验室模拟工业炼铁的实验装置。请回答下列问题。 (1)为排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，实验前应先 ，再点燃酒精喷灯。 (2)实验中可观察到玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑，说明氧化铁转化为 (填化学式)，反应后固体质量较反应前 (选填“增加”或“减少”)。 (3) (选填“能”或“不能”)将澄清石灰水换成氢氧化钠溶液检验产物。 (4)上述方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁相比，在组成上的最大区别是 。 四、科学探究题 15．某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”，取同浓度的稀氨水和稀醋酸用如图装置完成表中实验，回答下列问题： 实验序号 ① ② ③ ④ 实验温度/℃ 20 20 70 70 试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸 出现铁锈所需时间 1天未见锈蚀 5分钟 1天未见锈蚀 1分钟 （1）铁锈的主要成分是 （填化学式）。 （2）实验②和④可探究 因素对铁制品锈蚀快慢的影响，欲探究室温下试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响，应选择的实验是 （填实验序号）。 （3）根据表中实验现象得出的结论是 （写出1点即可）。 （4）影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有 （写出1点即可），请你列举一种生活上为防止铁生锈所采用的方法 。 16．暖宝宝是一种防寒用品，某品牌暖宝宝标签如图。同学们在实验室打开一片该暖宝宝，对其中黑色粉末的有效成分及发热原理展开了探究。 【查阅资料】吸水树脂，一种新型的高分子材料，吸水能力特强，保水能力特高，并且可反复释水、吸水。 探究1：多种方法证明成分中确实有铁粉 【进行实验】 (1)研究小组先用磁铁对黑色粉末进行分离，将吸附在磁铁上的物质分成两份，标记为样品1和样品2。用实验室常用仪器、药品分别用两种方法完成了实验。请完成如表。 实验步骤 预计实验现象 解释与结论 1.用棉花球蘸取样品1置于酒精灯上点燃 剧烈燃烧，火星四射 黑色粉末中有铁粉 2.取少量样品2于试管中， 。 (写一条明显现象即可) 反应原理： 。(化学方程式)。 【表达与交流】 (2)铁丝在空气中不能燃烧，铁粉可以在空气中燃烧的原因是 。 探究II：暖宝宝的发热原理 【提出猜想】“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质一致 【进行实验】研究小组将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中，密封装置，按图1(夹持仪器已略去)采用传感器收集相关数据，并观察曲线变化(如图2)。 【解释与结论】 (3)从收集到的图像看，暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与 等物质发生反应，将 能转化为热能。 【反思与交流】 (4)铁钉在潮湿空气中生锈需要较长时间，而“暖宝宝”能快速放热的原因可能是 、 (写一点即可)。 五、综合应用题 17．对于金属材料，我们应从多角度了解。 【金属材料】2023年5月，我国自主研制的C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。国产大飞机翱翔蓝天，承载着国家意志，民族梦想和人民期盼。 (1)C919的机身采用了第三代铝锂合金，铝锂合金属于 （填“金属材料”成“合成材料”）。 (2)飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其 （写出一点即可）和耐腐蚀等性能。 【金属的性质】 (3)在常温下，铝制品耐腐蚀的原因为 。 (4)如图所示实验，先向a中加入过量 充分反应后打开弹簧夹K；使a中溶液全部进入b中，铜片表面没有变化，由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为 。 (5)将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中，过一会儿取出，观察到铝丝表面有固体析出，溶液显蓝色，发生反应的化学方程式为 。 【金属的冶炼】炼铁的主要原料是赤铁矿（主要成分是）、焦炭、空气等，转化过程如图所示： (6)过程②中，反应的化学方程式为 。 【金属资源的利用和保护】 (7)如下图是铁制品循环利用的示意图，一定发生化学变化的过程是 （填序号）。废旧的铁锅、铁管属于 （填“厨余垃圾”“可回收物”“有害垃圾”或“其他垃圾”）。废旧金属“循环利用”的意义是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C C A B C B 1．C 【详解】可回收垃圾包括废旧金属、纸张等，所以易拉罐属于可回收物； 故选：C。 2．C 【详解】A、在制件上涂油，可以隔绝氧气和水，防止金属腐蚀，是保护金属资源的有效途径之一，不符合题意； B、寻找金属替代品可以节约金属资源，保护金属资源，不符合题意； C、合理开采矿物是保护金属资源的有效途径之一，禁止开采是不现实的，符合题意； D、镀耐腐蚀金属，可以防止金属腐蚀，是保护金属资源的有效途径之一，不符合题意； 故选：C。 3．A 【详解】A、氧气能被液化贮存于钢瓶，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间间隔变小，说法正确，符合题意； B、众人拾柴火焰高，是因为可燃物越多，放出的热量越多，燃烧越旺，说法错误，不符合题意； C、用明矾净水，是因为明矾能对杂质进行吸附，使杂质沉降，不能降低水中钙、镁离子的含量，说法错误，不符合题意； D、铁质水龙头表面镀铬可以防止铁与空气和水接触而生锈，并没有改变金属的内部结构，说法错误，不符合题意。 故选：A。 4．B 【详解】A项，元素的存在形式由其化学性质决定，多数金属以化合物的形式存在； B项，地球上的金属资源是有限的； C项，防止金属腐蚀、回收利用废旧金属均可以保护金属资源和环境； D项，合理开采矿物、寻找替代品都是保护金属资源的有效途径。 故选B。 5．C 【详解】A、铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水同时作用的结果，所以只有实验a才能看到铁丝生锈，说法正确，不符合题意； B、a中铁丝同时与空气和水接触，生锈；b中铁丝同时与氮气和水接触，没有生锈，则对比实验a、b可以说明铁丝锈蚀与氮气无关，说法正确，不符合题意； C、氯化钠能加快铁的锈蚀速率，所以实验c若将植物油换成食盐水会观察到c中的铁丝锈蚀程度比a中要严重，说法错误，符合题意； D、铁丝生锈要消耗试管内的氧气，由于氧气约占空气总体积的，所以时间足够长的条件下，实验a可以看到水进入试管容积的约处，说法正确，不符合题意。 故选：C。 6．B 【详解】A、一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁为红色，铁粉为黑色，则玻璃管中粉末由红色变成黑色，该选项说法错误； B、为了防止澄清石灰水倒吸，实验结束后，应先停止加热，继续通入一氧化碳至装置冷却为止，该选项说法正确； C、玻璃管下面的酒精灯的作用为加热，而末端酒精灯的作用为点燃一氧化碳，作用不同，该选项说法错误； C、置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，一氧化碳还原氧化铜的反应物均为化合物，不属于置换反应，该选项说法错误； 故选：B。 7．(1)铁在潮湿的空气中易生锈即铁和氧气、水共同作用的结果 (2)在链条上涂上一层油（合理即可） 【详解】（1）铁生锈的条件是与氧气、水同时接触，故填：铁在潮湿的空气中易生锈即铁和氧气、水共同作用的结果； （2）防止铁制品生锈就是破坏生锈条件即隔绝氧气、水等方法，故填：在链条上涂上一层油（合理即可）。 8．(1)铁与氧气、水同时接触 (2) 涂油 刷油漆 (3)氧气/O2、氯化钠溶液 【详解】（1）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，故填：铁与氧气、水同时接触； （2）自行车的链条是铁制的，容易生锈，所以给链条涂油，阻止了链条与氧气和水接触，可以防锈，还可以起到润滑作用；铁与水、氧气同时接触时会生锈，将铁质栅栏刷油漆，可以隔绝水和氧气，防止铁质栅栏生锈，故填：涂油；刷油漆； （3）探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀，除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，则试管①中的物质X和试管②中的物质Y分别是氧气、氯化钠溶液，故填：氧气或O2、氯化钠溶液。 9． 铁矿石、硬木柴或煤炭或木炭 【详解】根据材料，古代炼铁的原料有：铁矿石、硬木柴或煤炭或木炭； 炼铁的原理为（以赤铁矿为例），一氧化碳和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：。 10．(1) (2) B/C 涂上一层油 【详解】（1）氢气和氧气点燃生成水，化学方程式是：； （2）①金属和合金属于金属材料，C链条和B钢圈都是金属的合金制作而成，属于金属材料； ②金属在潮湿的空气中容易生锈，因此防止链条生锈的措施是涂上一层油，隔绝空气； ③盐酸除铁锈即盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，化学方程式是：。 11．(1) 氧气 与氧气接触 (2) 蒸馏水 与水接触 【详解】（1）根据表格和图示可知，实验A与蒸馏水和氧气同时接触生锈，实验B只与氧气接触不生锈，则实验A、B研究的变量为氧气，说明铁制品锈蚀的条件之一是与氧气接触； （2）根据表格和图示可知，实验A与蒸馏水和氧气同时接触生锈，实验C只与蒸馏水接触不生锈，则实验A、C研究的变量为蒸馏水，说明铁制品锈蚀的条件之一是与水接触。 12．； ； C为固体，在反应中接触不完全，会导致反应不充分，故选择CO做炼铁的还原剂。 【详解】碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； 一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为： C为固体，在反应中接触不完全，会导致反应不充分，故选择CO做炼铁的还原剂。 13．(1)A、C (2)1 (3)ab (4)隔绝水和氧气 【详解】（1）要探究铁生锈需要氧气，则变量为氧气，其他条件均不变，则通过对比实验A和C，可以得出铁生锈需要氧气，故填：A、C； （2）根据铁生锈需要消耗氧气和水，空气中氧气约占总体积的五分之一，所以若实验A中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，液面上升至图中刻度1，故填：1； （3）a、铁生锈属于缓慢氧化反应，缓慢氧化放热，则可用铁粉制作暖宝宝，故a正确； b、铁生锈会消耗水和氧气，所以铁粉可用于食品保鲜，故b正确； c、铁锈的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3，故c错误。 故选ab； （4）校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈，该防锈原理是隔绝水和氧气，故填：隔绝水和氧气。 14．(1)通入一段时间CO (2) 铁/Fe 减少 (3)不能 (4)不含碳 【详解】（1）一氧化碳具有可燃性，若一氧化碳不纯，点燃或加热易发生爆炸，所以为排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，实验前应先通入一段时间CO，再点燃酒精喷灯，故填：通入一段时间CO； （2）实验中可观察到玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑，说明氧化铁转化为Fe；由反应的化学方程式3CO+ Fe2O32Fe +3CO2可知，每160份质量的氧化铁参加反应时，会生成112份质量的铁，所以反应后固体质量减少，故填：铁或Fe；减少； （3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，实验中没有明显现象发生，所以不能用氢氧化钠溶液代替澄清石灰水来检验二氧化碳，故填：不能； （4）这种方法炼出的铁是纯铁，生铁中含有碳等杂质，这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳，故填：不含碳； 15． Fe2O3 温度 ①② 其它条件相同时，温度越高，铁生锈速率越快 氧气浓度 涂漆 【详解】（1）铁锈的主要成分是Fe2O3； （2）实验②和④中，其它条件相同，只有温度不同，可探究温度因素对铁制品锈蚀快慢的影响；欲探究室温下试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响，应选择的实验是①②，这是因为①②中温度相同，酸碱性不同； （3）根据表中实验现象得出的结论是：其它条件相同时，温度越高，铁生锈速率越快，铁在酸性溶液中比在碱性溶液中生锈速率快； （4）影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有氧气浓度等；生活上为防止铁生锈，可以给铁制品涂漆。 【点睛】防止金属生锈的方法很多，例如给金属涂一层油漆，给金属镀一层金属，把金属制成合金，给金属烤蓝等，都可以达到防止金属生锈的目的。 16．(1) 加入适量稀硫酸 产生气泡，溶液由无色变成浅绿色 (2)铁粉与氧气接触面积比铁丝更大 (3) 水和氧气 化学 (4) 铁粉与水和氧气接触面积更大 活性炭、氯化钠能够促进铁生锈 【详解】（1）2、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故可取少量样品2于试管中，加入适量稀硫酸，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，说明黑色粉末中含铁，该反应的化学方程式为：； （2）铁粉与氧气接触面积比铁丝更大，相同条件下，接触面积越大，燃烧越剧烈，故铁丝在空气中不能燃烧，铁粉可以在空气中燃烧； （3）由图可知，随着反应的进行，氧气浓度和相对湿度均逐渐降低，说明暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与氧气和水等物质发生反应，说明“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质一致； 由图可知，暖宝宝发热过程中放出热量，是将化学能转化为热能； （4）铁钉在潮湿空气中生锈需要较长时间，而“暖宝宝”能快速放热，可能是因为暖宝宝中的铁是铁粉，铁粉与水和氧气接触面积更大，反应速率更快，且暖宝宝中含活性炭和食盐，活性炭、氯化钠能够促进铁生锈。 17．(1)金属材料 (2)硬度大 (3)铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜 (4) 稀盐酸 Fe＞H＞Cu (5) (6) (7) ①④ 可回收物 节约金属资源 【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，因此铝锂合金属于金属材料； （2）用合金钢制造起落架主要是利用其硬度大、强度高、耐腐蚀等性能； （3）铝制品耐腐蚀是因为铝的化学性质比较活泼，在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了铝与氧气的进一步反应，对铝起到了保护作用； （4）如图所示实验，先向a中加入过量稀盐酸，铁与稀盐酸反应产生氢气，说明金属活动性铁＞氢，该反应的实验现象是产生气泡，a中充分反应后打开弹簧夹，使a中溶液进入b中，铜片表面没有变化，说明金属活动性氢＞铜，由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为铁＞氢＞铜； （5）由金属活动性顺序可知镁＞铝＞铜，将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中，铝与硫酸镁不发生反应，铝与硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，方程式为2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu； （6）过程②中为二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为：； （7）①铁矿石冶炼得到铁，生成新物质，属于化学变化，②铁制造得到铁制品，没有新物质生成，属于物理变化，③铁制品废弃后得到已腐蚀损坏的铁制品，可能有新物质生成，可能为化学变化，④已腐蚀损坏的铁制品循环利用得到铁，有新物质生成，属于化学变化；故一定发生化学变化的是①④； 废旧的铁锅和铁管主要由金属材料制成，‌这些金属材料是可以回收再利用，属于可回收物，废旧金属循环利用能节约金属资源。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$