2025年中考化学二轮复习---金属锈蚀的条件及其防护
2025-03-11
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内容正文:
金属锈蚀的条件及其防护
一.选择题(共18小题)
1.(2024•滨州)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是( )
A.经常用食盐水清洗铁制品
B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆
D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
2.(2024•重庆)化学是人类进步的关键。下列叙述不正确的是( )
A.服用葡萄糖酸锌可以预防大脖子病
B.给铁制器具涂油漆可以防止生锈
C.液氮可以保存活体组织和生物样品
D.工业上可用CO与赤铁矿冶炼生铁
3.(2025•上蔡县模拟)根据以下铁钉生锈实验的设计,得出的结论不正确的是( )
A.对比甲、丙,说明铁生锈一定要有水参加
B.对比乙、丙,说明铁生锈一定要有氧气参加
C.对比甲、乙,说明铁生锈一定要有氧气参加
D.对比丙、丁,说明铁在水面附近生锈的速度较快
4.(2024•鼓楼区校级模拟)“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法,为了检验铁生锈的条件,进行了如图(略去其中的夹持装置)所示三个对比实验。一段时间后,①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升,②和③中均无明显变化,以下得出的结论不正确的是( )
A.对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加
B.对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C.对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加
D.对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加
5.(2024•南海区模拟)铁画是铁片和铁丝锻打焊接成图画的一种工艺品,至今已有三百多年的历史,下列关于铁画的生锈与防护的描述中不正确的是( )
A.表面涂漆防止生锈
B.铁画应悬挂在干燥的环境中
C.铁画生锈后表面会出现黑色固体
D.经常清扫表面的灰尘可以防止生锈
6.(2024•长沙模拟)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.人们使用的金属材料全部是纯金属
B.切完菜后将菜刀及时清洗干净并擦干
C.所有的金属都能与氧气反应
D.金属锈蚀后没有回收价值
7.(2024•伊通县二模)下列有关金属材料的说法错误的是( )
A.生铁的含碳量比钢的含碳量高
B.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属的抗腐蚀性能更好
C.铜的导电性良好,因此可用于制作导线
D.铁在潮湿空气中易生锈,铁锈是纯净物
8.(2024•苏州)下列有关金属的说法正确的是( )
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D.废旧铁制用品应该直接填埋处理
9.(2024•辽宁)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
10.(2024•柳州)柳州市被称为“桥梁博物馆”,刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员,大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是( )
A.经常用浓盐酸清洗金属材料
B.在金属材料表面刷油漆
C.在金属材料表面镀保护层
D.改变金属内部结构制成防腐合金
11.(2024•裕华区校级模拟)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氧气
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.实验所用的蒸馏水需要经过煮沸,除去水中溶解的氧气
12.(2024•萧县二模)一种“贴身暖宝宝”贴的标签如表所示,下列说法错误的是( )
品名:XX牌贴身暖宝宝
成分:袋内物质:铁粉、水、活性炭、食盐等
内袋材料:微孔透气无纺布
外袋材料:不透气塑料
用法:临使用前,打开外袋取出内袋,直接贴在衣服上,打开外袋后保持温暖12小时
A.铁粉和活性炭都属于单质
B.暖宝宝中加入稀硫酸会产生气泡
C.暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热
D.内袋使用透气材料的原因是使袋内的物质与氧气接触
13.(2024•襄州区模拟)通过实验探究铁锈蚀的条件,下列说法不正确的是( )
A.①②中使用的蒸馏水是经过煮沸的,目的是除去水中的氧气
B.对比①和③可以得出铁生锈的条件是与氧气接触
C.①中生锈最明显的地方是乙处
D.探究过程使用了控制变量法
14.(2024•固镇县二模)某同学用如图装置探究铁生锈的条件。下列有关说法中错误的是( )
A.水面处的铁钉最先出现红色锈渍
B.反应后,U形管液面左低右高
C.铁钉应保存在干燥的环境中
D.可用稀盐酸除去铁钉表面的铁锈
15.(2024•诸城市二模)如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法错误的是( )
A.比较①中甲、乙、丙三处,生锈最明显的地方是乙
B.对比②③说明铁生锈需要水和空气
C.②中植物油的作用是隔绝空气,③中氯化钙的作用是作干燥剂
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
16.(2024•仪征市二模)我国在西汉初年就掌握炼铁技术,领先西方国家1000多年。下列关于铁的说法不正确的是( )
A.铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
B.生铁高温锻打成钢,碳元素含量降低
C.用铁锅做炊具主要是利用了铁的导热性
D.除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀
17.(2024•深圳)以下实验现象,正确的是( )
A.如图甲,大海同学通入硫酸铜溶液后,可以用铁把铜析出
B.反应后电子秤的示数为230.5g
C.对比实验乙的①③:可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D.图乙一周过后,②铁钉产生的铁锈最多
18.(2024•娄底)下列对金属的防护措施不合理的是( )
A.齿轮表面涂油
B.制成合金
C.将铁制品放在潮湿的空气中
D.车圈镀铬
二.填空题(共10小题)
19.(2024•吉林)蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳,其填充物的主要成分是:铁粉、食盐和活性炭等。
(1)金属资源的利用:蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈,其原理是铁粉与空气中的水和 反应;
(2)金属资源的保护:蒸汽眼罩使用前需要 保存,防止铁粉生锈;
(3)结合上述问题,谈谈你对铁生锈利或弊的认识 。
20.(2024•广西)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题:
(1)炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应。Fe2O3中Fe的化合价为 。
(2)“剂钢”指的是合金钢,钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。每年有大量的钢铁被锈蚀,请提出一条钢铁防锈的措施 。
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年,这是因为铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液,请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”的原因: 。
21.(2024•丹东)金属广泛应用于生活、生产中,其应用推动了社会发展。
(1)铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的 性;铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的 性;使用后的铁锅最好洗净后 ,再涂上食用油以防生锈。
(2)世界上每年因腐蚀而报废的铁,50%以上得到了回收利用。回收利用废旧金属的意义是 (答一点即可)。
(3)早在春秋战国时期,我国就利用铁矿石与木炭为原料冶炼生铁,在冶炼过程中将铁矿石粉碎,其目的是 。现代工业用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁,该反应的化学方程式是 。
(4)我国高铁技术在世界处于领先地位。铁轨材料用钢而不用纯铁,原因是钢的强度和硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。
22.(2024•呼和浩特)“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
23.(2024•德州)金属材料在生产、生活中应用广泛,在提高人类生活质量等方面起着重要作用。
(1)金属铜被拉成细丝、制成导线主要利用了铜的 性和导电性。
(2)铝粉与氧化铁粉末在高温条件下发生置换反应,并放出大量热,反应的化学方程式为 。该反应可用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等。
(3)铜和金是人类利用较早的金属。在考古挖掘中,出土的青铜器锈迹斑斑,黄金器物却光亮如新,主要原因是 。
(4)了解金属锈蚀的条件,对于寻找防止金属制品锈蚀的方法非常重要。铁制品锈蚀条件的探究实验中,洁净无锈的铁钉在以下三种情况最易生锈的是 (填序号)。
24.(2024•徐州)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)向发热剂中加入适量硫酸铜溶液,观察到有红色固体出现,说明发热剂含有 ,发生反应的基本反应类型为 。
(2)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。
(3)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。
(4)影响蒸汽眼罩使用效果的因素很多,请列举一条: 。
25.(2024•乐山)太阳能电池路灯(如图),可以实现白天用太阳能充电,夜晚照明,其灯柱材料为铝合金,路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题:
(1)制作灯柱所需的铝合金属于 (选填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)铝合金的硬度和强度都比纯铝 (选填“高”或“低”)。
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线,是因为铜具有良好的 性。
(4)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和 反应而生锈。
26.(2024•白银)2024年12月18日,甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震。地震后我省迅速派出专业人员赶赴灾区,进行灾后安置、重建工作。
(1)地震中许多原有的水源被破坏。新水源需检测和处理后才能成为饮用水。
Ⅰ.模拟自来水厂对水源进行净化:①吸附沉淀(用明矾)②投药消毒③静置沉淀④过滤等,其合理的步骤顺序是 (填序号)。可用 (填名称)检测水的酸碱度。
Ⅱ.长期饮用硬水对人体有害。日常生活中常用 的方法降低水的硬度。
(2)专业人员迅速搭建了一批简易安置房,安置房外层用钢板中间填充泡沫塑料的夹心板作墙体。钢板属于铁制品,铁制品保护不好容易锈蚀。铁制品锈蚀的过程实际上是铁与 等物质发生化学反应的过程。为防止钢板生锈,延长夹心板的使用寿命,可采取的措施有 (只填一条)。
(3)对口支援的抗震救灾急需药械目录中包括:一次性防护服、活性炭防护口罩、骨科内外固定材料等。其中防护口罩主要是利用活性炭的 作用。
27.(2024•南充)打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)为了防止铁制品生锈,可采取的措施有 (写一条即可)。
(3)高炉炼铁可获得生铁,其原理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 。
(4)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
28.(2024•铁岭)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。
【认识铁及其来源】
(1)铁元素在自然界中以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。赤铁矿是常见铁矿石,其主要成分的化学式为 。
【认识铁的性质】
(3)菜刀、锤子用铁制而不用铝制,是利用铁具有 的性质。
(4)将铁片放入硫酸锌和硫酸铜混合溶液中,写出发生反应的化学方程式 。
【铁的锈蚀和防护】
(5)下列环境中的铁制品最容易生锈的是 (填字母)。
A.未擦干的铁锅
B.喷油漆的栏杆
C.盛水的不锈钢水杯
三.实验题(共1小题)
29.(2024•长春)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5﹣10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中,对比 (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
四.科学探究题(共1小题)
30.(2024•烟台)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是 (写1种)。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用 (写1种物质名称)。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 (填序号)。
①硫酸铜溶液
②硝酸银溶液
③稀盐酸
④氯化亚铁溶液
⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是 (写1种合理的方法)。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到 溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理,如图所示:
过程①加入的物质X是 ,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
金属锈蚀的条件及其防护
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
A
C
B
C
B
D
B
C
A
C
题号
12
13
14
15
16
17
18
答案
A
B
B
B
D
B
C
一.选择题(共18小题)
1.(2024•滨州)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是( )
A.经常用食盐水清洗铁制品
B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆
D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
【分析】铁在与氧气和水蒸气共存时会发生锈蚀,在铁制品表面涂覆保护层或改变金属的组成和结构是有效减缓或防止钢铁锈蚀的有效方法。
【解答】解:A、铁在与氧气和水蒸气共存时会发生锈蚀,食盐能加快铁的锈蚀速率,符合题意;
B、保持铁制品表面清洁干燥能减缓铁的锈蚀,不合题意;
C、在铁制品表面涂油漆隔绝了铁与氧气和水蒸气的接触,可以防止钢铁锈蚀,不合题意;
D、在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属隔绝了铁与氧气和水蒸气的接触,可以防止钢铁锈蚀,不合题意。
故选:A。
【点评】解答这类题目时,要熟记和理解金属锈蚀的条件及其防护措施等相关知识。
2.(2024•重庆)化学是人类进步的关键。下列叙述不正确的是( )
A.服用葡萄糖酸锌可以预防大脖子病
B.给铁制器具涂油漆可以防止生锈
C.液氮可以保存活体组织和生物样品
D.工业上可用CO与赤铁矿冶炼生铁
【分析】A、根据化学物质与人体健康的关系来分析;
B、根据铁的防锈措施来分析;
C、根据液氮的性质与用途来分析;
D、根据工业炼铁的原理来分析。
【解答】解:A、人体缺碘易患大脖子病,而葡萄糖酸锌可为人体补充锌元素,不能预防大脖子病,说法错误;
B、铁在与氧气和水接触时会发生锈蚀,因此给铁制器具涂油漆可以隔绝铁与氧气和水的接触,可以防止生锈,说法正确;
C、液氮汽化会吸收大量的热,因此液氮可以保存活体组织和生物样品,说法正确;
D、赤铁矿的主要成分是氧化铁,一氧化碳具有还原性,在高温的条件下,氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,因此工业上可用CO与赤铁矿冶炼生铁,说法正确。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握化学元素与人体健康的关系、防锈的措施、物质的性质与用途以及炼铁的原理等是解题的关键。
3.(2025•上蔡县模拟)根据以下铁钉生锈实验的设计,得出的结论不正确的是( )
A.对比甲、丙,说明铁生锈一定要有水参加
B.对比乙、丙,说明铁生锈一定要有氧气参加
C.对比甲、乙,说明铁生锈一定要有氧气参加
D.对比丙、丁,说明铁在水面附近生锈的速度较快
【分析】根据已有的铁生锈的条件进行分析解答,铁在与水和氧气并存时易生锈,据此解答。
【解答】解:A、对比甲、丙,甲中没有水不生锈,丙中有水生锈,说明铁生锈一定要有水参加,正确;
B、对比乙、丙,乙中没有氧气不生锈,丙中有氧气生锈,说明铁生锈一定要有氧气参加,正确;
C、对比甲、乙,乙中有水,而甲中没有水,不能说明铁生锈一定要有氧气参加,错误;
D、对比丙、丁,说明铁在水面附近生锈的速度较快,正确;
故选:C。
【点评】本题考查的是铁的锈蚀条件的实验探究,完成此题,可以依据已有的知识进行。
4.(2024•鼓楼区校级模拟)“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法,为了检验铁生锈的条件,进行了如图(略去其中的夹持装置)所示三个对比实验。一段时间后,①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升,②和③中均无明显变化,以下得出的结论不正确的是( )
A.对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加
B.对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C.对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加
D.对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加
【分析】根据已有的金属的锈蚀的条件进行分析解答,铁在与水和氧气并存时易生锈,据此解答。
【解答】解:①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升,①中铁丝与水和氧气同时接触;②和③中均无明显变化,②中铁丝不与氧气接触,③中铁丝不与水接触。
A.对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加,故正确;
B.②③没有相同的条件,铁丝均没有锈蚀,无法得出一定要有水参加这一结论,故错误;
C.对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加,故正确;
D.对比①②③说明铁生锈必须是与水和氧气同时存在,故正确。
故选:B。
【点评】本题考查的是金属的锈蚀条件的实验探究,完成此题,可以依据已有的知识进行。
5.(2024•南海区模拟)铁画是铁片和铁丝锻打焊接成图画的一种工艺品,至今已有三百多年的历史,下列关于铁画的生锈与防护的描述中不正确的是( )
A.表面涂漆防止生锈
B.铁画应悬挂在干燥的环境中
C.铁画生锈后表面会出现黑色固体
D.经常清扫表面的灰尘可以防止生锈
【分析】根据铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果,进行分析判断。
【解答】解:A、表面涂漆,能隔绝氧气和水,既美观又可以防锈蚀,故选项说法正确。
B、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果,铁画应悬挂在干燥的环境中,故选项说法正确。
C、铁锈的主要成分是氧化铁,铁画生锈后表面会出现红棕色固体,故选项说法错误。
D、铁表面的灰尘能够吸收水蒸气,从而促进铁生锈,经常清扫表面的灰尘,能防止生锈,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,了解防止铁制品生锈的原理、防止锈蚀的原理等是正确解答本题的关键。
6.(2024•长沙模拟)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.人们使用的金属材料全部是纯金属
B.切完菜后将菜刀及时清洗干净并擦干
C.所有的金属都能与氧气反应
D.金属锈蚀后没有回收价值
【分析】A、根据金属材料的种类分析;
B、根据防止铁生锈的措施分析;
C、根据金属的性质分析;
D、根据锈蚀的金属可以回收再利用分析。
【解答】解:A、金属材料包括合金和纯金属,由于合金具有一些优良的性能,因此人们使用的金属材料主要是合金,故A说法不正确;
B、铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,因此切完菜后将菜刀及时清洗干净并擦干,可以防止生锈,故B说法正确;
C、并不是所有的金属都能与氧气反应,如金在高温下也不与氧气反应,故C说法不正确;
D、锈蚀的金属可以回收再利用,故D说法不正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查金属的性质,解答时要根据金属的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
7.(2024•伊通县二模)下列有关金属材料的说法错误的是( )
A.生铁的含碳量比钢的含碳量高
B.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属的抗腐蚀性能更好
C.铜的导电性良好,因此可用于制作导线
D.铁在潮湿空气中易生锈,铁锈是纯净物
【分析】A、根据生铁和钢的组成成分,进行分析判断。
B、根据合金的性质,进行分析判断。
C、根据金属的物理性质和用途,进行分析判断。
D、根据铁在空气中锈蚀,实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果,进行分析判断。
【解答】解:A、生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,生铁的含碳量比钢的含碳量高,故A正确。
B、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属的抗腐蚀性能更好,故B正确。
C、铜的导电性良好,因此可用于制作导线,故C正确。
D、铁在空气中锈蚀,实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果,铁在潮湿空气中易生锈,铁锈的主要成分是氧化铁,是混合物,故D错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,了解铁锈蚀的条件、合金的性质、生铁和钢的组成成分等是正确解答本题的关键。
8.(2024•苏州)下列有关金属的说法正确的是( )
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D.废旧铁制用品应该直接填埋处理
【分析】A、根据金属的物理性质,进行分析判断。
B、根据工业炼铁的原理,进行分析判断。
C、根据铁锈蚀的条件,进行分析判断。
D、根据废旧铁制用品可回收再利用,进行分析判断。
【解答】解:A、常温下,不是所有金属单质均是固体,如常温下汞呈液态,故选项说法错误。
B、一氧化碳具有还原性,工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁,故选项说法正确。
C、铁在空气中锈蚀,实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果,故选项说法错误。
D、废旧铁制用品可回收再利用,直接填埋处理会浪费金属资源,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,了解铁锈蚀的条件、工业炼铁的原理、金属的物理性质等是正确解答本题的关键。
9.(2024•辽宁)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
【分析】根据铁在空气中锈蚀,实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果,结合锈蚀的铁制品可回收再利用,进行分析判断。
【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。
【点评】本题难度不大,了解铁的锈蚀的条件、防止铁制品生锈的原理等是正确解答本题的关键。
10.(2024•柳州)柳州市被称为“桥梁博物馆”,刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员,大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是( )
A.经常用浓盐酸清洗金属材料
B.在金属材料表面刷油漆
C.在金属材料表面镀保护层
D.改变金属内部结构制成防腐合金
【分析】铁与氧气、水充分接触时容易生锈,使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈,进行分析判断。
【解答】解:A、经常用浓盐酸清洗金属材料,大桥的桥体使用的金属能与浓盐酸反应,金属材料易锈蚀,保护措施错误,故选项正确。
B、在金属材料表面刷油漆,能隔绝氧气和水,能防止金属材料生锈,保护措施正确,故选项错误。
C、在金属材料表面镀保护层,能隔绝氧气和水,能防止金属材料生锈,保护措施正确,故选项错误。
D、改变金属内部结构制成防腐合金,能防止金属材料生锈,保护措施正确,故选项错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握防止铁制品生锈的原理(隔绝氧气和水)与措施是正确解答本题的关键。
11.(2024•裕华区校级模拟)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氧气
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.实验所用的蒸馏水需要经过煮沸,除去水中溶解的氧气
【分析】铁生锈的条件是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果。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。
【解答】解:A、乙试管中植物油的作用是隔绝空气,防止氧气溶于水中,故A正确;
B、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。故B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,且变量为两个,无法做对比,故C错误;
D、由以上分析可知,只有甲试管中的铁钉有明显锈迹,故D正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
12.(2024•萧县二模)一种“贴身暖宝宝”贴的标签如表所示,下列说法错误的是( )
品名:XX牌贴身暖宝宝
成分:袋内物质:铁粉、水、活性炭、食盐等
内袋材料:微孔透气无纺布
外袋材料:不透气塑料
用法:临使用前,打开外袋取出内袋,直接贴在衣服上,打开外袋后保持温暖12小时
A.铁粉和活性炭都属于单质
B.暖宝宝中加入稀硫酸会产生气泡
C.暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热
D.内袋使用透气材料的原因是使袋内的物质与氧气接触
【分析】A、根据铁粉是由铁元素组成的纯净物,属于单质进行分析。
B、根据铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,进行分析。
C、根据铁与氧气和水接触会发生锈蚀进行分析。
D、根据铁生锈会放热进行分析。
【解答】解:A.铁粉是由铁元素组成的纯净物,属于单质,活性炭的主要成分是碳,属于混合物,故A错误;
B.暖宝宝中加入稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,可观察到会产生气泡,故B正确;
C.铁与氧气和水接触会发生锈蚀,铁生锈,放热,则暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热,故C正确;
D.内袋使用透气材料的原因是使袋内的物质与氧气接触,铁与氧气和水接触会发生锈蚀,铁生锈,放热,则可以使暖宝宝发热,故D正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
13.(2024•襄州区模拟)通过实验探究铁锈蚀的条件,下列说法不正确的是( )
A.①②中使用的蒸馏水是经过煮沸的,目的是除去水中的氧气
B.对比①和③可以得出铁生锈的条件是与氧气接触
C.①中生锈最明显的地方是乙处
D.探究过程使用了控制变量法
【分析】A、根据温度升高,气体溶解度减小进行分析。
B、根据①中铁钉与水和氧气同时接触,生锈,③中铁钉只与氧气接触,不生锈进行分析。
C、根据铁与氧气、水同时接触时最易生锈进行分析。
D、根据、①中铁钉与水和氧气同时接触,生锈,②中铁钉只与水接触,不生锈,③中铁钉只与氧气接触,不生锈进行分析。
【解答】解:A.温度升高,气体溶解度减小,①②中使用的蒸馏水是经过煮沸的,目的是除去水中的氧气,故A正确;
B.①中铁钉与水和氧气同时接触,生锈,③中铁钉只与氧气接触,不生锈,对比①和③可以得出铁生锈的条件是与水接触,故B错误;
C.铁与氧气、水同时接触时最易生锈,①中铁钉的甲、乙、丙三处,乙处与水和氧气接触的最为充分,锈蚀最明显,故C正确;
D.①中铁钉与水和氧气同时接触,生锈,②中铁钉只与水接触,不生锈,③中铁钉只与氧气接触,不生锈,①②对比说明铁生锈需要与氧气接触,①③对比说明铁生锈需要与水接触,①②③对比实验得出结论:铁生锈的主要条件是与空气、水同时接触,该探究过程使用了控制变量法,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
14.(2024•固镇县二模)某同学用如图装置探究铁生锈的条件。下列有关说法中错误的是( )
A.水面处的铁钉最先出现红色锈渍
B.反应后,U形管液面左低右高
C.铁钉应保存在干燥的环境中
D.可用稀盐酸除去铁钉表面的铁锈
【分析】A、根据铁生锈的条件是跟氧气、水同时接触,进行分析;
B、根据装置内铁钉生锈消耗氧气,导致气压下降,进行分析;
C、根据干燥的环境中水分极少,铁制品处于其中不易锈蚀,进行分析;
D、根据稀盐酸可与氧化铁反应生成氯化铁和水进行分析。
【解答】解:A.铁生锈的条件是跟氧气、水同时接触,水面上方的铁钉与氧气以及极少的水分接触,不易生锈;水面处铁钉跟大量的氧气和水同时接触,易生锈;水中的铁钉与水以及极少的氧气接触,不易生锈。所以水面处的铁钉最先生锈,出现红色锈渍,故A正确;
B.装置内铁钉生锈消耗氧气,导致气压下降,在大气压作用下U形管内红墨水液面左边上升,右边下降。即U形管内红墨水液面左高右低,故B不正确;
C.干燥的环境中水分极少,铁制品处于其中不易锈蚀,所以铁钉应保存在干燥的环境中,故C正确;
D.铁钉表面的铁锈主要成分是氧化铁,稀盐酸可与氧化铁反应生成氯化铁和水,从而除去铁锈,故D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
15.(2024•诸城市二模)如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法错误的是( )
A.比较①中甲、乙、丙三处,生锈最明显的地方是乙
B.对比②③说明铁生锈需要水和空气
C.②中植物油的作用是隔绝空气,③中氯化钙的作用是作干燥剂
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
【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈,食盐水能够促进铁生锈。
【解答】解:A、比较①中甲、乙、丙三处,生锈最明显的地方是乙,是因为乙处铁与水和氧气接触最充分,故选项正确。
B、对比②③(都不能生锈),不能说明铁生锈需要水和空气,故选项不正确。
C、②中植物油的作用是隔绝空气,③中氯化钙的作用是作干燥剂,故选项正确。
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,故选项正确。
故选:B。
【点评】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.(2024•仪征市二模)我国在西汉初年就掌握炼铁技术,领先西方国家1000多年。下列关于铁的说法不正确的是( )
A.铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
B.生铁高温锻打成钢,碳元素含量降低
C.用铁锅做炊具主要是利用了铁的导热性
D.除去铁制品表面的油膜能更好防止其腐蚀
【分析】A、根据地壳中元素含量分布由高到低依次为氧、硅、铝、铁进行分析。
B、根据生铁的含碳量:2%~4.3%,钢的含碳量:0.03%~2%进行分析。
C、根据金属的导热性进行分析。
D、根据铁制品表面油膜能隔绝水和氧气进行分析。
【解答】解:A、地壳中元素含量分布由高到低依次为氧、硅、铝、铁,铁是地壳中含量第二的金属元素,故A正确;
B、生铁的含碳量:2%~4.3%,钢的含碳量:0.03%~2%,所以生铁高温锻打成钢,碳元素含量降低,故B正确;
C、铁可用于制铁锅,是因为其具有良好的导热性,故C正确;
D、铁制品表面油膜能隔绝水和氧气,防止生锈,除去铁制品表面的油膜不能更好防止其腐蚀,故D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
17.(2024•深圳)以下实验现象,正确的是( )
A.如图甲,大海同学通入硫酸铜溶液后,可以用铁把铜析出
B.反应后电子秤的示数为230.5g
C.对比实验乙的①③:可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D.图乙一周过后,②铁钉产生的铁锈最多
【分析】A、根据金属活动性铁>铜,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁进行分析。
B、根据质量守恒定律进行分析。
C、根据铁生锈的条件进行分析。
D、根据铁生锈的条件进行分析。
【解答】解:A、甲实验中,根据金属活动性铁>铜,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,实验现象为有红色固体析出,故A错误;
B、甲实验中,根据金属活动性铁>铜,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,该反应遵守质量守恒定律,所以反应前后物质总质量不变,则反应后电子秤的示数为230.5g,故B正确;
C、实验乙中,①号试管中铁钉同时与水和氧气接触,生锈;②号试管中铁钉只与水接触,不生锈;③号试管中铁钉只与空气接触,不生锈;对比①③可以探究铁生锈的条件之一是与水接触,故C错误;
D、实验乙中,①号试管中铁钉同时与水和氧气接触,生锈;②号试管中铁钉只与水接触,不生锈;③号试管中铁钉只与空气接触,不生锈;因此图乙一周过后,①铁钉产生的铁锈最多,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
18.(2024•娄底)下列对金属的防护措施不合理的是( )
A.齿轮表面涂油
B.制成合金
C.将铁制品放在潮湿的空气中
D.车圈镀铬
【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。
【解答】解:A、齿轮表面涂油,能使齿轮与水和氧气隔绝,防止生锈,该选项正确。
B、制成合金能够增强金属抗腐蚀性的能力,该选项正确。
C、将铁制品放在潮湿的空气中,铁制品与水和氧气同时接触,容易生锈,该选项不正确。
D、车圈镀铬,能使车圈与水和氧气隔绝,防止生锈,该选项正确。
故选:C。
【点评】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。
二.填空题(共10小题)
19.(2024•吉林)蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳,其填充物的主要成分是:铁粉、食盐和活性炭等。
(1)金属资源的利用:蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈,其原理是铁粉与空气中的水和 氧气 反应;
(2)金属资源的保护:蒸汽眼罩使用前需要 密封 保存,防止铁粉生锈;
(3)结合上述问题,谈谈你对铁生锈利或弊的认识 利:铁生锈放热,制成暖宝(弊:造成金属锈蚀,浪费资源) 。
【分析】(1)根据铁锈蚀的原理来分析;
(2)根据防锈的做法来分析;
(3)根据铁生锈的利或弊来分析。
【解答】解:(1)蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈,其原理是铁粉与空气中的水和氧气反应;故答案为:氧气;
(2)蒸汽眼罩使用前需要密封保存,防止铁粉生锈;故答案为:密封;
(3)铁生锈既有利又有弊,利:铁生锈放热,可利用反应产生的能量,弊:铁生锈会造成金属锈蚀,浪费资源;故答案为:利:铁生锈放热,制成暖宝(弊:造成金属锈蚀,浪费资源)。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
20.(2024•广西)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题:
(1)炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应。Fe2O3中Fe的化合价为 +3 。
(2)“剂钢”指的是合金钢,钢的硬度比纯铁的 大 (填“大”或“小”)。每年有大量的钢铁被锈蚀,请提出一条钢铁防锈的措施 喷漆(合理即可) 。
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年,这是因为铁的金属活动性比铜的 强 (填“强”或“弱”)。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液,请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”的原因: Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 。
【分析】(1)根据元素化合价的计算方法来分析;
(2)根据合金的性质、铁的防锈措施来分析;
(3)根据金属的活动性、化学反应的原理来分析。
【解答】解:(1)在化合物中正负化合价代数和为零,Fe2O3 中氧元素显﹣2价,设铁元素的化合价是x,可得:2x+(﹣2)×3=0,则x=+3;故答案为:+3;
(2)一般,合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,“剂钢”指的是合金钢,钢的硬度比纯铁的大。每年有大量的钢铁被锈蚀,钢铁防锈的措施有钢铁制品表面喷漆、涂油等;故答案为:大;喷漆(合理即可);
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年,这是因为铁的金属活动性比铜的强,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;故答案为:强;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
【点评】本题难度不大,掌握化合物中元素化合价的计算方法、合金的性质、铁的防锈措施、化学方程式的写法等是解题的关键。
21.(2024•丹东)金属广泛应用于生活、生产中,其应用推动了社会发展。
(1)铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的 延展 性;铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的 导热 性;使用后的铁锅最好洗净后 擦干 ,再涂上食用油以防生锈。
(2)世界上每年因腐蚀而报废的铁,50%以上得到了回收利用。回收利用废旧金属的意义是 节约资源(合理即可) (答一点即可)。
(3)早在春秋战国时期,我国就利用铁矿石与木炭为原料冶炼生铁,在冶炼过程中将铁矿石粉碎,其目的是 增大铁矿石的接触面积,使反应充分 。现代工业用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁,该反应的化学方程式是 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
(4)我国高铁技术在世界处于领先地位。铁轨材料用钢而不用纯铁,原因是钢的强度和硬度比纯铁 大 (填“大”或“小”)。
【分析】(1)根据铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的延展性;铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的导热性;铁生锈的条件是铁与氧气和水接触进行分析。
(2)根据回收利用废旧金属的意义进行分析。
(3)根据将铁矿石粉碎,其目的是增大铁矿石的接触面积,赤铁矿与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁进行分析。
(4)根据合金的强度和硬度都比纯金属高进行分析。
【解答】解:(1)铁铸成铁锅是利用了铁具有良好的延展性;铁锅用于烹饪食物是利用铁具有良好的导热性;铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,使用后的铁锅最好洗净后擦干,再涂上食用油以防生锈。
(2)回收利用废旧金属的意义是节约资源(合理即可)。
(3)在冶炼过程中将铁矿石粉碎,其目的是增大铁矿石的接触面积,使反应充分。用赤铁矿与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁,该反应的化学方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
(4)合金的强度和硬度都比纯金属高,铁轨材料用钢而不用纯铁,原因是钢的强度和硬度比纯铁大。
故答案为:(1)延展;导热;擦干。
(2)节约资源(合理即可)。
(3)增大铁矿石的接触面积,使反应充分;3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
(4)大。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
22.(2024•呼和浩特)“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
【分析】(1)根据青铜是铜的合金,合金比组成它的纯金属硬度大来分析解答;
(2)根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜来分析解答;
(3)根据锡的金属活动性强于铜,锡能与氯化铜反应生成氯化亚锡和铜来分析解答;
(4)A、根据有害锈含氯,可加快青铜器锈蚀,图中的CuCl和粉状锈均是有害锈来分析解答;
B、根据形成铜绿的过程,是铜和空气中的氧气、二氧化碳、水发生了反应来分析解答;
C、根据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来分析解答;
D、根据保护青铜器最重要的是防氯来分析解答。
【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。
【点评】在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合学过的知识和题中的知识进行分析解答。
23.(2024•德州)金属材料在生产、生活中应用广泛,在提高人类生活质量等方面起着重要作用。
(1)金属铜被拉成细丝、制成导线主要利用了铜的 延展 性和导电性。
(2)铝粉与氧化铁粉末在高温条件下发生置换反应,并放出大量热,反应的化学方程式为 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 。该反应可用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等。
(3)铜和金是人类利用较早的金属。在考古挖掘中,出土的青铜器锈迹斑斑,黄金器物却光亮如新,主要原因是 金的化学性质比铜更稳定 。
(4)了解金属锈蚀的条件,对于寻找防止金属制品锈蚀的方法非常重要。铁制品锈蚀条件的探究实验中,洁净无锈的铁钉在以下三种情况最易生锈的是 A (填序号)。
【分析】(1)根据金属的性质进行分析;
(2)根据题文信息进行分析;
(3)根据铁生锈的条件进行进行分析。
【解答】解:(1)金属铜被拉成细丝、制成导线主要利用了铜的延展性和导电性;
(2)铝粉与氧化铁粉末在高温条件下发生置换反应,并放出大量热,反应的化学方程式为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;该反应可用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等:;
(3)铜和金是人类利用较早的金属。在考古挖掘中,出土的青铜器锈迹斑斑,黄金器物却光亮如新,主要原因是金的化学性质比铜更稳定;
(4)铁在潮湿的环境下易生锈;试管A中铁钉放在了潮湿的环境中,试管B中铁钉放在有水但没有氧气的环境中,试管C中铁钉放在有氧气但没有水的环境中,因此洁净无锈的铁钉在以下三种情况最易生锈的是A。
故答案为:
(1)延展;
(2)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;
(3)金的化学性质比铜更稳定;
(4)A。
【点评】掌握金属的性质及金属的制备原理、铁生锈的原理等相关知识即可解答。
24.(2024•徐州)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)向发热剂中加入适量硫酸铜溶液,观察到有红色固体出现,说明发热剂含有 铁粉 ,发生反应的基本反应类型为 置换反应 。
(2)发热剂发热的原理是铁粉与 氧气、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。
(3)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。
(4)影响蒸汽眼罩使用效果的因素很多,请列举一条: 发热剂中氯化钠、活性炭的含量(或铁粉是否变质、蒸汽眼罩的外包装的密封性能是否好等) 。
【分析】(1)根据发热剂中含有铁粉,向发热剂中加入适量硫酸铜溶液,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,进行分析解答。
(2)根据铁锈蚀的条件,结合活性炭的性质,进行分析解答。
(3)根据氧气约占空气总体积的五分之一,进行分析解答。
(4)根据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,进行分析解答。
【解答】解:(1)发热剂中加入适量硫酸铜溶液,观察到有红色固体出现,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明发热剂含有铁粉;该反应是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,属于置换反应。
(2)发热剂发热的原理是铁粉与氧气、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。
(3)广口瓶容积为150mL,量筒内水的体积为50mL。氧气约占空气总体积的五分之一,广口瓶中氧气的体积为150mL30mL,则一段时间后,打开弹簧夹,进入瓶内的水的体积最多为30mL。
(4)铁生锈是缓慢氧化放热不明显,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,影响蒸汽眼罩使用效果的因素很多,如发热剂中氯化钠、活性炭的含量,铁粉是否变质,蒸汽眼罩的外包装的密封性能是否好等。
故答案为:
(1)铁粉;置换反应;
(2)氧气、水;吸附;
(3)30;
(4)发热剂中氯化钠、活性炭的含量(或铁粉是否变质、蒸汽眼罩的外包装的密封性能是否好等)。
【点评】本题难度不大,理解题意、了解铁锈蚀的条件、金属的化学性质、活性炭具有吸附性等是正确解答本题的关键。
25.(2024•乐山)太阳能电池路灯(如图),可以实现白天用太阳能充电,夜晚照明,其灯柱材料为铝合金,路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题:
(1)制作灯柱所需的铝合金属于 金属材料 (选填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)铝合金的硬度和强度都比纯铝 高 (选填“高”或“低”)。
(3)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。
(4)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和 氧气 反应而生锈。
【分析】(1)根据金属材料包括纯金属和合金进行分析。
(2)根据合金的硬度和强度比组成它的纯金属高进行分析。
(3)根据太阳能电池路灯使用铜作导线进行分析。
(4)根据铁易与空气中的水蒸气和氧气反应而生锈进行分析。
【解答】解:(1)金属材料包括纯金属和合金,铝合金属于合金,属于金属材料;
(2)合金的硬度和强度比组成它的纯金属高,则铝合金的硬度和强度都比纯铝高;
(3)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;
(4)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和氧气反应而生锈。
故答案为:(1)金属材料;
(2)高;
(3)导电;
(4)氧气。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
26.(2024•白银)2024年12月18日,甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震。地震后我省迅速派出专业人员赶赴灾区,进行灾后安置、重建工作。
(1)地震中许多原有的水源被破坏。新水源需检测和处理后才能成为饮用水。
Ⅰ.模拟自来水厂对水源进行净化:①吸附沉淀(用明矾)②投药消毒③静置沉淀④过滤等,其合理的步骤顺序是 ③①④② (填序号)。可用 pH试纸或酸度计 (填名称)检测水的酸碱度。
Ⅱ.长期饮用硬水对人体有害。日常生活中常用 煮沸 的方法降低水的硬度。
(2)专业人员迅速搭建了一批简易安置房,安置房外层用钢板中间填充泡沫塑料的夹心板作墙体。钢板属于铁制品,铁制品保护不好容易锈蚀。铁制品锈蚀的过程实际上是铁与 水、氧气 等物质发生化学反应的过程。为防止钢板生锈,延长夹心板的使用寿命,可采取的措施有 钢板刷漆或保持钢板干燥等 (只填一条)。
(3)对口支援的抗震救灾急需药械目录中包括:一次性防护服、活性炭防护口罩、骨科内外固定材料等。其中防护口罩主要是利用活性炭的 吸附 作用。
【分析】(1)可用pH试纸或酸度计检测水的酸碱度。加热煮沸时,水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出,从而降低水的硬度。(2)铁与水和氧气同时接触时容易生锈。
(3)活性炭具有吸附性。
【解答】解:(1)Ⅰ.其合理的步骤顺序是③①④②。可用pH试纸或酸度计检测水的酸碱度。
故答案为:③①④②;pH试纸或酸度计。
Ⅱ.加热煮沸时,水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出,从而降低水的硬度。日常生活中常用煮沸的方法降低水的硬度。
故答案为:煮沸。
(2)铁制品锈蚀的过程实际上是铁与水、氧气等物质发生化学反应的过程。为防止钢板生锈,延长夹心板的使用寿命,可采取的措施有钢板刷漆或保持钢板干燥等。
故答案为:水、氧气;钢板刷漆或保持钢板干燥等。
(3)防护口罩主要是利用活性炭的吸附作用。
故答案为:吸附。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
27.(2024•南充)打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于 混合物 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)为了防止铁制品生锈,可采取的措施有 保持铁制品表面干燥与洁净 (写一条即可)。
(3)高炉炼铁可获得生铁,其原理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 。
(4)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是 ZnSO4和FeSO4 (填化学式)。
【分析】(1)根据生铁中含有铁和碳等进行分析。
(2)根据铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀,进行分析。
(3)根据一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,进行分析。
(4)根据金属活动性Zn>Fe>H>Cu进行分析。
【解答】解:(1)生铁中含有铁和碳等,属于混合物;
(2)铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀,则为了防止铁制品生锈,保持铁制品表面干燥与洁净(或铁制品表面刷油漆等),隔绝氧气和水,达到防锈的目的;
(3)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:;
(4)根据金属活动性Zn>Fe>H>Cu,将一定质量的铁粉加入到ZnSO1和CuSO的混合溶液中,铁不能与硫酸锌反应,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是硫酸锌和硫酸亚铁,无法判断硫酸铜是否反应完全。
故答案为:(1)混合物;
(2)保持铁制品表面干燥与洁净;
(3);
(4)ZnSO4和FeSO4。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
28.(2024•铁岭)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。
【认识铁及其来源】
(1)铁元素在自然界中以 化合物 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。赤铁矿是常见铁矿石,其主要成分的化学式为 Fe2O3 。
【认识铁的性质】
(3)菜刀、锤子用铁制而不用铝制,是利用铁具有 硬度大 的性质。
(4)将铁片放入硫酸锌和硫酸铜混合溶液中,写出发生反应的化学方程式 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
【铁的锈蚀和防护】
(5)下列环境中的铁制品最容易生锈的是 A (填字母)。
A.未擦干的铁锅
B.喷油漆的栏杆
C.盛水的不锈钢水杯
【分析】(1)根据铁化学性质活泼进行解答;(2)根据赤铁矿的主要成分是氧化铁来分析;
(3)根据金属的物理性质进行分析;
(4)根据金属活动性强的金属能够置换出盐溶液中金属活动性比它弱的金属等知识分析;(5)根据铁的锈蚀条件来分析。
【解答】解:(1)铁化学性质活泼,它在自然界中主要以化合物的形式存在;
(2)赤铁矿在自然界中储藏丰富,其主要成分是氧化铁,化学式是:Fe2O3。
(3)菜刀、锤子等需要使用硬度大的金属,铁的硬度比铝大;
(4)由于铁的金属活动性比铜强比锌弱,所以铁能够置换出硫酸铜中的铜,化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;(5)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、喷油漆的栏杆,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,抗腐蚀性强,故C不容易生锈。
故答案为:(1)化合物;
(2)Fe2O3;
(3)硬度大;
(4)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
(5)A。
【点评】本题考查了金属的化学性质,要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
三.实验题(共1小题)
29.(2024•长春)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5﹣10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中,对比 AB (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 左边铁丝生锈,右边铁丝没有生锈 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 能够提供充足的氧气 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 不能探究铁生锈是否与氧气有关 (答一条即可)。
【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。
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。
【解答】解:(1)图1实验中,对比A(与氧气接触,生锈)B(与氧气隔绝,不能生锈)可知,铁生锈与氧气有关。
故答案为:AB。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为左边铁丝生锈,右边铁丝没有生锈。
故答案为:左边铁丝生锈,右边铁丝没有生锈。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是能够提供充足的氧气。
故答案为:能够提供充足的氧气。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。该实验设计的不足之处是不能探究铁生锈是否与氧气有关。
故答案为:不能探究铁生锈是否与氧气有关。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
四.科学探究题(共1小题)
30.(2024•烟台)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是 用磁铁吸引(合理即可) (写1种)。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用 稀硫酸 (写1种物质名称)。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 ③ 、 ① (填序号)。
①硫酸铜溶液
②硝酸银溶液
③稀盐酸
④氯化亚铁溶液
⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是 保持铁片蚀刻画表面清洁干燥 (写1种合理的方法)。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到 氯化铝 溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理,如图所示:
过程①加入的物质X是 铁粉 ,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 。
【分析】(1)根据磁铁能吸引铁片进行分析。
(2)根据稀硫酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成硫酸铁和水进行分析。
(3)根据铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气进行分析。
(4)根据铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件进行分析。
(5)根据铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液进行分析。
(6)根据铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液进行分析。
【解答】解:(1)磁铁能吸引铁片,不能吸引铝片,所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。
(2)稀硫酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成硫酸铁和水,所以用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用稀硫酸。
(3)铝片上有凹陷图案,没有附着物,说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,所以甲蚀刻液只能是③稀盐酸。由于铁片上出现红色附着物图案,说明铁与①硫酸铜溶液反应生成红色的铜。所以乙蚀刻液是①硫酸铜溶液。
(4)防止铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件,即隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。
(5)铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液,所以铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,与稀盐酸完全反应,得到氯化铝溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液,所以过程①加入的物质X是与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁粉,铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
故答案为:(1)用磁铁吸引(合理即可)。
(2)稀硫酸。
(3)③;①。
(4)保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。
(5)氯化铝。
(6)铁粉;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
【点评】本题主要考查金属锈蚀的条件及其防护等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
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