第23讲 金属防护和废金属回收-【暑假自学课】2025年新九年级化学暑假提升精品讲义（沪教版2024）

第23讲 金属防护和废金属回收 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 钢铁的锈蚀及防护 1. 探究钢铁锈蚀的条件 取5枚洁净无锈的铁钉，分别放入5支试管中，进行下面的实验： 试管 ① ② ③ ④ ⑤ 实验操作 在试管①中加入少量干燥剂，再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞 在试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞 在试管③中加入少量蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中 在试管④中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液 在试管⑤中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一部分浸没在溶液中 实验现象 立即观察 1天后 3天后 7天后 【方法导引】 控制变量法探究铁钉生锈的条件：铁钉锈蚀受多个因素影响，在探究铁钉锈蚀的条件时，需要控制一个变量，其他影响铁钉锈蚀的因素保持不变。 2. 铁发生锈蚀的主要因素 （1） 铁跟 和 接触。 （2） 在酸溶液或氯化钠溶液环境中，会 。 3. 钢铁的生锈 （1）铁在空气中的锈蚀，实际上是铁跟 等物质作用，发生一系列复杂的化学反应，转化为 的过程。 （2）铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O）是一种 的物质，成分复杂，空气中的氧气和水分能穿过铁锈的空隙，不断向内层渗透，持续与铁反应，直至铁 。 4. 金属的保护 （1） 钢铁防锈原理：破坏钢铁锈蚀的条件，使铁制品 或 。 （2） 钢铁防锈的方法 ①保持铁制品 。 ②在钢铁表面 ：喷漆、涂油、镀一层金属（镀锌、镀铬等）、在钢铁制品表面烧涂搪瓷等。 ③改变 ，制成 。 【方法导引】 钢铁防锈方法可简记为： ①“爱干净”——表面洁净干燥。 ②“穿美衣”——覆盖保护膜。 ③“强身体”——改变自身结构，制成合金。 知识点2 废金属的回收利用 1. 废金属的危害 （1） 造成 。 （2） 污染 。 2. 回收利用废金属的意义 （1） 节约 。 （2） 节约 。 （3） 减少 。 3. 我国在废金属回收与利用方面的成就 （1） 2021年，我国废金属（废钢铁、废有色金属）回收的总价值达到10402.1亿元，相较2013年增长了256%。 （2）以铜、铝、铅、锌为代表的有色金属回收利用水平已进入世界先进国家的行列。 【素养提升】 保护金属资源的有效途径： ①防止金属的腐蚀。 ②回收利用废金属。 ③有计划、合理地开采矿物。 ④寻找金属的代用品。 教材习题01（P187） 埋藏在地下两千多年的越王勾践剑，出土时依然光彩夺目。下列原因分析中错误的是 A. 埋藏的环境非常潮湿 B. 剑表面可能有一层保护膜 C. 埋藏的环境中氧气少 D. 宝剑由抗腐蚀性能好的合金制成 解题方法 潮湿环境会加速金属锈蚀，不利于宝剑保存；剑身表面的致密保护膜（如硫化物或氧化物层）可隔绝空气和水分，有效减缓腐蚀；低氧环境能抑制金属氧化反应，从而降低锈蚀速率；合金的抗腐蚀性优于纯金属，有助于长期保存。 【答案】 教材习题02（P188） 从下列回收物品中可获得金属的是 A. 易拉罐 B. 塑料瓶 C. 废纸张 D. 旧玻璃 解题方法 易拉罐主要由铝或钢（铁基合金）制成，属于金属材料，回收后可熔炼提取金属铝或铁；塑料瓶主要成分为聚丙烯（PP）或聚酯（PET）等石油基高分子化合物，不含金属成分；废纸张主要成分为植物纤维素，属于非金属材料；旧玻璃主要成分为二氧化硅等无机硅酸盐，属于非金属化合物。 【答案】 考点一 铁生锈的条件 1．根据铁锈蚀的条件判断，下列情况中，铁钉最容易生锈的是 A． B． C． D． 2．如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是 A．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等 B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D．丙中，导管内上升一段水柱 3．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 考点二 金属资源的保护 4．下列做法不能有效保护金属资源的是 A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品 C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物 5．下列有关金属资源的利用与防护不合理的是 A．经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净 B．在钢铁表面喷油漆可防止生锈 C．废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一 D．改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能 6．世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的20%~40%。下列做法不能有效防止钢铁生锈的是 A．表面刷漆 B．清洗锈迹 C．制成不锈钢 D．镀耐腐蚀的铬 7．下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是 A．在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观 B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀 C．用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀 D．切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈 8．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金 9．下列关于资源、能源的叙述不正确的是 A．金属的回收利用，不仅可以节约金属资源，还可以节约能源 B．废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染，但不会危害人体健康 C．应回收各种废旧金属，进行金属资源的循环利用 D．防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过对比实验的变量分析，认识铁生锈的影响因素。 2.根据防止金属腐蚀的常用方法探讨防锈蚀原理，理解金属防护基本措施。 3.认识废金属对环境的影响，体会金属回收再利用的价值，感悟化学科学对环境保护作出的重要贡献。 【学习重难点】 1.铁生锈影响因素的探究。 2.认识废金属对环境的影响和金属回收再利用的重要性。 1．下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是 A．涂油 B．存放在潮湿的空气中 C．喷漆 D．镀一层耐腐蚀的金属 2．与铝制易拉罐属于同一类垃圾进行回收时的是 A．报纸 B．玻璃瓶 C．不锈钢餐具 D．塑料餐盒 3．下列保护金属资源的做法中，不合理的是 A．防止金属腐蚀 B．回收利用废旧金属 C．严禁开采金属矿石 D．寻找金属的代用品 4．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 5．青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是 A．将铁制品放在潮湿的空气里 B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈 C．废旧金属回收利用可以节约金属资源 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 6．铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是 A．铁的金属活动性比铝强 B．铝在自然界中以单质形式存在 C．锈蚀的铁制品无回收价值 D．自行车链条涂油有防锈作用 7．如图为探究铁锈蚀条件的装置。实验时将干燥的O2从a通入U形管，待充满O2后，在b处连接一个注射器并收集一定量O2，a端用止水夹夹紧，一段时间后观察到的现象如下表，且注射器向左移动。下列分析错误的是    观察对象 现象 ① 没有明显变化 ② 较多红褐色锈斑 ③ 没有明显变化 A．可用带火星的木条检验U形管内是否充满氧气 B．对比①、③铁丝说明铁锈蚀与水有关 C．注射器向左移动说明铁锈蚀与氧气有关 D．此实验还可以得出铁锈蚀与铁丝纯度有关 8．为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 下列说法正确的是x A．铁的锈蚀不需要氧气参与 B．表中的值为0.2 C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2 D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” 9．港珠澳大桥的桥、岛、隧以及“雪龙2号”的船身等主要由金属材料制成。下列金属防护措施不正确的是 A．在金属制品表面镀保护层 B．改变金属结构制成合金使用 C．在金属制品表面涂油漆 D．用稀盐酸定期清洗金属制品 10．建国以来，中国航运经济取得迅猛发展，现在已成为航运大国，正向航运强国迈进。为保证船舶的使用寿命，船舶要进行防锈处理，下列防锈措施不可行的是 A．刷防锈漆 B．用抗锈蚀性能优异的合金制造船舶的零部件 C．给某些部位涂油 D．船体表面镀一层黄金 11．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)。 12．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．刷油漆的栏杆    C．盛水的不锈钢水杯 【探究铁的腐蚀】 （2）该小组用下图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 (填“40”或“10”)mL刻度处，原因是 。 【拓展探究】 （3）小明同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按上图乙安装装置，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/℃ 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 小明同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是 。 （4）有同学认为小明的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃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： 。 13．铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。 (1)探锈 现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验： ①A中玻璃仪器的名称是 。 ②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。 (2)除锈 取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。 (3)防锈 防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有 （写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。 14．某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验，决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。 【提出问题】铜生锈的原因是什么？ 【查阅资料】铜锈的主要成分是，俗称铜绿，不溶水能溶于酸。 【猜想与假设】 (1)根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是 。 【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净）。 实验编号 一 二 三 四 实验装置             实验现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈 (2)在上述实验三中，控制的因素是 ，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是 （写一条）。铜生成铜绿的化学方程式为 。 【实验结论】他的猜想正确。 【反思与提高】 (3)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与 （填物质名称）有关。 (4)请你提出一条延长食品保质期的建议： 。 (5)要除去眼镜框表面的钢绿，应选用的物质是 （选填“水”或“稀盐酸”）。 15．项目学习小组围绕铁生锈相关问题展开探究。 (1)任务一：初探铁生锈的条件 查阅资料：铁锈的主要成分是 提出猜想：基于的元素组成变化，提出铁生锈所需条件的猜想。 猜想1：只需要 猜想2：只需要 猜想3：需要和设计实验：基于猜想，分别设计实验方案如下图。将猜想与实验方案连线 。 猜想1 猜想2 猜想3 实验结论：一周后只有铁钉a生锈，即猜想 成立。 反思讨论：图中植物油的作用是 。 提出新问题：铁先与反应再和反应，还是与二者同时反应？ (2)任务二：再探铁生锈的条件 查阅资料：向铁粉中掺入少量炭粉，可较快观察到铁生锈。 设计实验：学习小组在老师指导下用氧气传感器设计实验如图。 进行实验：得到集气瓶中含量随时间变化的图像如图，则100s时进行的操作是 。 实验结论：铁与和同时反应并生成铁锈。 (3)任务三：再探铁生锈的正面应用 补充实验：将氧气传感器换成温度传感器重复任务二中操作，100s后温度明显上升。说明铁生锈 (填“吸热”或“放热”)。 客观评价：铁生锈亦有其独特的正面价值。如月饼包装袋中用铁粉做双吸剂(吸收和)，起到 和防腐的双重作用。 拓展应用：另举一例生活中铁生锈的正面应用 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第23讲 金属防护和废金属回收 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 钢铁的锈蚀及防护 1. 探究钢铁锈蚀的条件 取5枚洁净无锈的铁钉，分别放入5支试管中，进行下面的实验： 试管 ① ② ③ ④ ⑤ 实验操作 在试管①中加入少量干燥剂，再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞 在试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞 在试管③中加入少量蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中 在试管④中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液 在试管⑤中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一部分浸没在溶液中 实验现象 立即观察 无现象 无现象 无现象 有大量无色气泡产生 无现象 1天后 无现象 无现象 无现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面开始生锈 3天后 无现象 无现象 无现象 生锈 生锈 7天后 无现象 无现象 铁钉表面开始生锈 锈蚀严重 锈蚀严重 【方法导引】 控制变量法探究铁钉生锈的条件：铁钉锈蚀受多个因素影响，在探究铁钉锈蚀的条件时，需要控制一个变量，其他影响铁钉锈蚀的因素保持不变。 2. 铁发生锈蚀的主要因素 （1） 铁跟水和氧气（或空气）接触。 （2） 在酸溶液或氯化钠溶液环境中，会加快铁锈蚀的速率。 3. 钢铁的生锈 （1）铁在空气中的锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质作用，发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。 （2）铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O）是一种疏松多孔的物质，成分复杂，空气中的氧气和水分能穿过铁锈的空隙，不断向内层渗透，持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。 4. 金属的保护 （1） 钢铁防锈原理：破坏钢铁锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气或隔绝水。 （2） 钢铁防锈的方法 ①保持铁制品表面洁净干燥。 ②在钢铁表面覆盖保护膜：喷漆、涂油、镀一层金属（镀锌、镀铬等）、在钢铁制品表面烧涂搪瓷等。 ③改变内部结构，制成合金。 【方法导引】 钢铁防锈方法可简记为： ①“爱干净”——表面洁净干燥。 ②“穿美衣”——覆盖保护膜。 ③“强身体”——改变自身结构，制成合金。 知识点2 废金属的回收利用 1. 废金属的危害 （1） 造成资源浪费。 （2） 污染环境。 2. 回收利用废金属的意义 （1） 节约金属矿石等金属资源。 （2） 节约能源。 （3） 减少环境污染。 3. 我国在废金属回收与利用方面的成就 （1） 2021年，我国废金属（废钢铁、废有色金属）回收的总价值达到10402.1亿元，相较2013年增长了 256%。 （2）以铜、铝、铅、锌为代表的有色金属回收利用水平已进入世界先进国家的行列。 【素养提升】 保护金属资源的有效途径： ①防止金属的腐蚀。 ②回收利用废金属。 ③有计划、合理地开采矿物。 ④寻找金属的代用品。 教材习题01（P187） 埋藏在地下两千多年的越王勾践剑，出土时依然光彩夺目。下列原因分析中错误的是 A. 埋藏的环境非常潮湿 B. 剑表面可能有一层保护膜 C. 埋藏的环境中氧气少 D. 宝剑由抗腐蚀性能好的合金制成 解题方法 潮湿环境会加速金属锈蚀，不利于宝剑保存；剑身表面的致密保护膜（如硫化物或氧化物层）可隔绝空气和水分，有效减缓腐蚀；低氧环境能抑制金属氧化反应，从而降低锈蚀速率；合金的抗腐蚀性优于纯金属，有助于长期保存。 【答案】A 教材习题02（P188） 从下列回收物品中可获得金属的是 A. 易拉罐 B. 塑料瓶 C. 废纸张 D. 旧玻璃 解题方法 易拉罐主要由铝或钢（铁基合金）制成，属于金属材料，回收后可熔炼提取金属铝或铁；塑料瓶主要成分为聚丙烯（PP）或聚酯（PET）等石油基高分子化合物，不含金属成分；废纸张主要成分为植物纤维素，属于非金属材料；旧玻璃主要成分为二氧化硅等无机硅酸盐，属于非金属化合物。 【答案】A 考点一 铁生锈的条件 1．根据铁锈蚀的条件判断，下列情况中，铁钉最容易生锈的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触，氯化钠可以加速铁的锈蚀。 A、该实验中有铁、有水、有氯化钠、有氧气，铁生锈且氯化钠能加速锈蚀速率； B、该实验中有铁、有氧气、无水，铁不易生锈； C、该实验中有铁、有水、无氧气，铁不易生锈； D、该实验中有铁、有水、有氧气，铁生锈； 则铁钉最容易生锈的是A，故选：A。 2．如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是 A．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等 B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D．丙中，导管内上升一段水柱 【答案】C 【解析】A、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，只有植物油上部分锈蚀，而乙中铁钉水上水下都锈蚀，消耗更多的氧气，所以气体含氧气的体积分数不相等，故A说法正确； B、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，铁钉在植物油内的部分因为没有接触到氧气而没有锈蚀，故B说法正确； C、乙中，铁钉锈蚀最严重是水面接触处，因为此处铁钉与氧气和水接触最充分，故C说法错误； D、因为乙中铁钉锈蚀消耗了氧气，使装置内的压强减小，产生了压强差，在大气压的作用下，将丙烧杯中水部分压入导管中，故D说法正确。 故选C。 3．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 【解析】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。 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。 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。 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。 故选：D。 考点二 金属资源的保护 4．下列做法不能有效保护金属资源的是 A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品 C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物 【答案】D 【解析】A、防止金属腐蚀，可保护金属资源，该选项不符合题意； B、寻找金属的代用品，可保护金属资源，该选项不符合题意； C、回收利用废旧金属，可保护金属资源，该选项不符合题意； D、肆意开采金属矿物，不利于保护金属资源，该选项符合题意。 故选D。 5．下列有关金属资源的利用与防护不合理的是 A．经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净 B．在钢铁表面喷油漆可防止生锈 C．废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一 D．改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能 【答案】A 【解析】A、经常用钢丝球擦洗铝锅表面，会擦掉表明的氧化铝薄膜，故不合理，符合题意； B、在钢铁表面涂油、喷油漆、镀层可防止生锈，故合理，不符合题意； C、废旧金属的回收利用，保护金属资源的有效途径之一，故合理，不符合题意； D、改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能，故合理，不符合题意。 故选A。 6．世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的20%~40%。下列做法不能有效防止钢铁生锈的是 A．表面刷漆 B．清洗锈迹 C．制成不锈钢 D．镀耐腐蚀的铬 【答案】B 【解析】A、在钢铁表面刷一层油漆，可以隔绝空气和水防锈，从而防止钢铁生锈，故A不符合题意； B、清洗锈迹不能防止钢铁生锈，故B符合题意； C、制成不锈钢可以改变铁内部的结构，能防止铁生锈，故C不符合题意； D、在钢铁表面镀一层耐腐蚀的铬，可以防止生锈，能防止金属被腐蚀，故D不符合题意。 故选B。 7．下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是 A．在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观 B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀 C．用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀 D．切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈 【答案】A 【解析】A、在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，除了美观，更重要的是可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，符合题意； B、用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可以隔绝氧气和水，减缓钢铁的腐蚀，不符合题意； C、铝合金是铝的合金，具有质轻、硬度大，耐腐蚀等特点，故可用铝合金制造国产大飞机C919机壳，不符合题意； D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，切菜后的菜刀用清水洗净擦干，保持菜刀表面干燥，可减缓菜刀生锈，不符合题意。 故选A。 8．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金 【答案】D 【解析】A、在金属制品表面涂油防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水； B、在金属制品表面刷漆防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水； C、在金属制品表面覆盖塑料，方法原理是在铁制品表面覆盖保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水； D、制成合金进行防锈，方法原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。 故选：D。 9．下列关于资源、能源的叙述不正确的是 A．金属的回收利用，不仅可以节约金属资源，还可以节约能源 B．废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染，但不会危害人体健康 C．应回收各种废旧金属，进行金属资源的循环利用 D．防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径 【答案】B 【解析】A、金属回收利用过程中，相比于开采新的金属矿石并进行冶炼，不需要进行复杂的采矿、选矿以及冶炼等一系列高能耗的操作，例如，回收铝制品再加工成新的铝制品，比从铝土矿中提炼铝消耗的能源要少得多，所以不仅可以节约金属资源，还能节约能源，故A不符合题意； B、废旧电池中含有汞、镉等重金属，随意丢弃后，这些重金属会随着雨水等进入土壤和水体，当土壤中的重金属含量超标时，会影响植物的生长，导致农作物减产或受到污染，当水体被污染后，人饮用了受污染的水，或者食用了生长在受污染土壤中的食物以及受污染水体中的水产品等，重金属就会在人体内积累，从而危害人体健康，故B符合题意； C、回收各种废旧金属，将其重新加工利用，可减少对新金属矿石的开采。比如把废旧钢铁回炉重新炼制，能生产出新的钢材，实现金属资源的循环利用，节约金属资源，故C不符合题意； D、金属腐蚀会使金属制品损坏、报废，如果能采取措施防止金属腐蚀，如给金属表面涂漆、镀锌等，就能延长金属制品的使用寿命，减少金属资源的浪费，是保护金属资源的有效途径，故D不符合题意。 故选B。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过对比实验的变量分析，认识铁生锈的影响因素。 2.根据防止金属腐蚀的常用方法探讨防锈蚀原理，理解金属防护基本措施。 3.认识废金属对环境的影响，体会金属回收再利用的价值，感悟化学科学对环境保护作出的重要贡献。 【学习重难点】 1.铁生锈影响因素的探究。 2.认识废金属对环境的影响和金属回收再利用的重要性。 1．下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是 A．涂油 B．存放在潮湿的空气中 C．喷漆 D．镀一层耐腐蚀的金属 【答案】B 【解析】A、涂油，能隔绝氧气和水，能防止铁制品锈蚀，故选项不符合题意； B、存放在潮湿的空气中，铁能与氧气、水充分接触，容易生锈，故选项符合题意； C、喷漆，能隔绝氧气和水，能防止铁制品锈蚀，故选项不符合题意； D、镀一层耐腐蚀的金属，能隔绝氧气和水，能防止铁制品锈蚀，故选项不符合题意。 故选B。 2．与铝制易拉罐属于同一类垃圾进行回收时的是 A．报纸 B．玻璃瓶 C．不锈钢餐具 D．塑料餐盒 【答案】C 【解析】A、报纸为纸质制品，该选项不符合题意； B、玻璃瓶为玻璃制品，该选项不符合题意； C、不锈钢餐具属于金属制品，该选项符合题意； D、塑料餐盒属于塑料制品，该选项不符合题意。 故选C。 3．下列保护金属资源的做法中，不合理的是 A．防止金属腐蚀 B．回收利用废旧金属 C．严禁开采金属矿石 D．寻找金属的代用品 【答案】C 【解析】A、防止金属腐蚀，可保护金属资源，故A不符合题意； B、回收利用废旧金属，可保护金属资源，故B不符合题意； C、严禁开采金属矿石是不现实的，应合理有效地开采矿物，故C符合题意； D、寻找金属的代用品，可保护金属资源，故D不符合题意。 故选C。 4．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 【解析】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，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，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，说法不正确； D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，说法正确。 故选：C。 5．青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是 A．将铁制品放在潮湿的空气里 B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈 C．废旧金属回收利用可以节约金属资源 D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径 【答案】A 【解析】A、铁在潮湿的环境中容易生锈，不利于金属资源的利用和保护，故A符合题意； B、在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈，有利于金属资源的利用和保护，故B不符合题意； C、废旧金属回收利用可以节约金属资源，有利于金属资源的利用和保护，故C不符合题意； D、有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径，有利于金属资源的利用和保护，故D不符合题意。 故选A。 6．铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是 A．铁的金属活动性比铝强 B．铝在自然界中以单质形式存在 C．锈蚀的铁制品无回收价值 D．自行车链条涂油有防锈作用 【答案】D 【解析】A、在金属活动性顺序表中，铁在铝的后面，则铁的金属活动性比铝弱，故A不正确； B、铝的化学性质活泼，铝在自然界中以化合物形式存在，故B不正确； C、锈蚀的铁制品除去铁锈，可以回收，有回收价值，故C不正确； D、自行车链条涂油可以防止铁和水和氧气接触，有防锈作用，故D正确。 故选D。 7．如图为探究铁锈蚀条件的装置。实验时将干燥的O2从a通入U形管，待充满O2后，在b处连接一个注射器并收集一定量O2，a端用止水夹夹紧，一段时间后观察到的现象如下表，且注射器向左移动。下列分析错误的是    观察对象 现象 ① 没有明显变化 ② 较多红褐色锈斑 ③ 没有明显变化 A．可用带火星的木条检验U形管内是否充满氧气 B．对比①、③铁丝说明铁锈蚀与水有关 C．注射器向左移动说明铁锈蚀与氧气有关 D．此实验还可以得出铁锈蚀与铁丝纯度有关 【答案】B 【解析】A、氧气具有助燃性，将带火星的木条放在U形管b处，若木条复燃，说明氧气已经充满，故选项说法正确； B、实验①、③中，干燥的普通铁丝、潮湿的纯铁丝，都没有明显现象，且变量不唯一，不能说明铁锈蚀与水有关，故选项说法不正确； C、注射器向左移动，说明装置内气压减少，由此可得出铁锈蚀需要消耗氧气，故选项说法正确； D、对比②、③的实验现象，潮湿的普通铁丝表面较多红褐色锈斑，潮湿的纯铁丝没有明显现象，变量是铁丝的纯度，由此可以得出铁锈蚀与铁丝纯度有关，故选项说法正确。 故选B。 8．为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 下列说法正确的是x A．铁的锈蚀不需要氧气参与 B．表中的值为0.2 C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2 D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” 【答案】C 【解析】A、铁的锈蚀需要氧气和水共同作用，故铁的锈蚀需要氧气参与，不符合题意； B、该实验需要验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，由表可知，实验1和2的变量为是否有活性炭，是探究活性炭对铁粉生锈速率的影响，则实验1和3应是探究食盐对铁粉生锈速率的影响，根据控制变量法，变量是是否含食盐，其他因素相同，则x的值为0，不符合题意； C、实验1（无活性炭、无食盐）与实验2（有活性炭0.2g、无食盐）的变量仅为活性炭。实验2温度显著升高，说明活性炭能加快铁粉生锈速率，故欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2，符合题意； D、实验1（无活性炭、无食盐）与实验4（有活性炭0.2g、食盐0.1g）的变量为活性炭和食盐，无法单独证明食盐的作用。正确对比应为实验1（无活性炭、无食盐）和实验3（无活性炭、有食盐），不符合题意。 故选C。 9．港珠澳大桥的桥、岛、隧以及“雪龙2号”的船身等主要由金属材料制成。下列金属防护措施不正确的是 A．在金属制品表面镀保护层 B．改变金属结构制成合金使用 C．在金属制品表面涂油漆 D．用稀盐酸定期清洗金属制品 【答案】D 【解析】A、在金属制品表面镀保护层，使金属和空气或水隔绝，防止金属生锈，不符合题意； B、合金往往具有良好的抗腐蚀性，制成合金后使用，能防止生锈，不符合题意； C、在金属表面刷漆或是涂油使金属和空气或水隔绝，能防止金属生锈，不符合题意； D、用稀盐酸定期清洗金属制品，稀盐酸是酸性物质，会加速铁的锈蚀，符合题意。 故选D。 10．建国以来，中国航运经济取得迅猛发展，现在已成为航运大国，正向航运强国迈进。为保证船舶的使用寿命，船舶要进行防锈处理，下列防锈措施不可行的是 A．刷防锈漆 B．用抗锈蚀性能优异的合金制造船舶的零部件 C．给某些部位涂油 D．船体表面镀一层黄金 【答案】D 【解析】A、刷一层防锈漆，可以有效隔绝金属与氧气和水的接触，可以防锈，A选项不合题意； B、利用抗腐蚀性优异的合金可以减慢船舶零部件的腐蚀速率从而增加船舶的使用寿命，B选项不合题意； C、在某些容易腐蚀的部位涂油，也可以隔绝金属与氧气和水的接触，可以防锈，C选项不合题意； D、表面镀其他金属可以达到防锈目的，但给船体镀黄金的成本高昂，工艺复杂，因此该措施随刻防锈达到延长船舶使用寿命，但是从成本上来说不可行，D选项符合题意； 故选D。 11．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)。 【答案】(1)AB (2)U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈 (3)氧气浓度较大 (4)未能探究铁生锈是否与氧气有关 【解析】（1）图1实验中，试管A内的铁钉与氧气、水同时接触，试管B内的铁钉只与水接触，试管C内的铁钉只与氧气接触，最终只有试管A内的铁钉生锈，所以对比AB可知，铁生锈与氧气有关。 （2）图2实验中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而U型管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，因此证明铁生锈与水有关的现象为：U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈。 （3）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是：氧气浓度较大。 （4）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，图2实验的变量是水分，因此不足之处是：未能探究铁生锈是否与氧气有关。 12．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．刷油漆的栏杆    C．盛水的不锈钢水杯 【探究铁的腐蚀】 （2）该小组用下图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 (填“40”或“10”)mL刻度处，原因是 。 【拓展探究】 （3）小明同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按上图乙安装装置，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/℃ 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 小明同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是 。 （4）有同学认为小明的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃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： 。 【答案】 A 40 铁锈蚀消耗氧气， 且氧气约占空气总体积的 温度 一定范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快 试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀 向乙装置的试管中充入氧气，并在50℃、60℃、70℃下， 重复上述实验， 若铁钉增加的质量大于0.18g，则分析成立 【解析】（1）A.未擦干的铁锅，铁与氧气、水蒸气作用，铁锅易生锈，符合题意； B.刷油漆的栏杆，因油漆隔绝了氧气和水蒸气，栏杆不易生锈，不符合题意； C.盛水的不锈钢水杯不容易生锈，不符合题意。 故选A。 （2）铁锈蚀消耗氧气， 且氧气约占空气体积的 ，即消耗氧气的体积为50mL×=10mL，几天后水面最终处于约50mL-10mL=40mL刻度处； （3）由表格可知，小明同学的实验是探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响，可以得出一定范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快； （4）50℃以后试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀，所以50℃以后铁钉质量没有变化，可进行如下改进：向乙装置的试管中充入氧气，并在50℃、60℃、70℃下， 重复上述实验， 若铁钉增加的质量大于0.18g，则分析成立。 13．铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。 (1)探锈 现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验： ①A中玻璃仪器的名称是 。 ②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。 (2)除锈 取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。 (3)防锈 防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有 （写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。 【答案】(1) 试管 氧气和水 (2) (3)表面刷漆、涂油等（合理即可） 【解析】（1）①A中玻璃仪器的名称是试管； ②一周后，观察A、B、C中的铁钉，A中铁钉与氧气和水同时接触，B中铁钉只与水接触，C中铁钉只与氧气接触，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与氧气和水接触的结论； （2）取出生锈的铁钉，铁锈的主要成分是氧化铁，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，即氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁钉表面有少量气泡产生，产生气泡的原因是铁锈反应完全，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：；说明稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中； （3）铁与氧气和水通性接触会发生锈蚀，防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件，常用的防锈方法有表面刷漆、涂油等（合理即可）。 14．某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验，决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。 【提出问题】铜生锈的原因是什么？ 【查阅资料】铜锈的主要成分是，俗称铜绿，不溶水能溶于酸。 【猜想与假设】 (1)根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是 。 【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净）。 实验编号 一 二 三 四 实验装置             实验现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈 (2)在上述实验三中，控制的因素是 ，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是 （写一条）。铜生成铜绿的化学方程式为 。 【实验结论】他的猜想正确。 【反思与提高】 (3)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与 （填物质名称）有关。 (4)请你提出一条延长食品保质期的建议： 。 (5)要除去眼镜框表面的钢绿，应选用的物质是 （选填“水”或“稀盐酸”）。 【答案】(1)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，铜锈的主要成分是 Cu2（OH）2CO3，含有铜元素、碳元素、氧元素和氢元素，空气中O2、CO2、H2O中含有碳元素、氧元素和氢元素，因此铜生锈可能是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果 (2) 二氧化碳/CO2 操作简便，安全 (3)氧气 (4)与氧气隔绝/充入化学性质不活泼的气体等 (5)稀盐酸 【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，铜锈的主要成分是，是由铜元素、碳元素、氧元素和氢元素组成，而空气中中含有碳元素、氧元素和氢元素，因此铜生锈可能是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果。 （2）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以氢氧化钠用来吸收二氧化碳。实验三中，铜片只与水、氧气接触，故控制的因素是二氧化碳； 过氧化氢在常温下就可以生成氧气，而高锰酸钾在加热的条件下反应生成氧气，所以与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比过氧化氢制取氧气具有的优点是操作简便，安全； 铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用生成铜锈，反应的化学方程式为。 （3）金属生锈和食物腐败均是氧化反应，所以都有氧气的参加。 （4）食物腐败是氧化反应，有氧气的参加，所以延长食品保质期可用隔绝氧气储存的方法或充入化学性质不活泼的气体等。 （5）铜绿可以和酸反应，所以要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是稀盐酸。 15．项目学习小组围绕铁生锈相关问题展开探究。 (1)任务一：初探铁生锈的条件 查阅资料：铁锈的主要成分是 提出猜想：基于的元素组成变化，提出铁生锈所需条件的猜想。 猜想1：只需要 猜想2：只需要 猜想3：需要和设计实验：基于猜想，分别设计实验方案如下图。将猜想与实验方案连线 。 实验结论：一周后只有铁钉a生锈，即猜想 成立。 反思讨论：图中植物油的作用是 。 提出新问题：铁先与反应再和反应，还是与二者同时反应？ (2)任务二：再探铁生锈的条件 查阅资料：向铁粉中掺入少量炭粉，可较快观察到铁生锈。 设计实验：学习小组在老师指导下用氧气传感器设计实验如图。 进行实验：得到集气瓶中含量随时间变化的图像如图，则100s时进行的操作是 。 实验结论：铁与和同时反应并生成铁锈。 (3)任务三：再探铁生锈的正面应用 补充实验：将氧气传感器换成温度传感器重复任务二中操作，100s后温度明显上升。说明铁生锈 (填“吸热”或“放热”)。 客观评价：铁生锈亦有其独特的正面价值。如月饼包装袋中用铁粉做双吸剂(吸收和)，起到 和防腐的双重作用。 拓展应用：另举一例生活中铁生锈的正面应用 。 【答案】(1) 水/H2O 3 隔绝空气（或氧气） (2)向集气瓶中加入水 (3) 放热 防潮 利用铁生锈制作暖宝宝 【解析】（1）从铁锈的主要成分可知，铁生锈可能与水有关，结合其他猜想，任务一猜想2是只需要H2O； 猜想与实验方案连线②猜想1（只需要氧气）对应试管c ，试管c中有干燥剂，可吸收水分，使铁钉只与氧气接触。 猜想2（只需要水）对应试管b，试管b中植物油隔绝空气（氧气），铁钉只与水接触，猜想3（需要氧气和水）对应试管a，试管a中铁钉既与空气（氧气）接触，又与水接触，图示为：； 试管a中铁钉既与空气（氧气）接触，又与水接触，一周后只有铁钉a生锈，猜想3成立； 在探究铁生锈条件时，试管b要探究只与水接触时铁是否生锈，植物油可防止空气中氧气溶解到水中，干扰实验，确保铁钉只与水接触，植物油的作用是隔绝空气（或氧气）； （2）从氧气含量随时间变化图像可知，100s后氧气含量快速下降，结合铁生锈需要氧气和水，说明此时加入水后，铁生锈速率加快，消耗氧气增多，100s时进行的操作是向集气瓶中加入水； （3）因为将氧气传感器换成温度传感器重复操作后，100s后温度明显上升，说明铁生锈过程释放热量； 月饼包装袋中，铁粉吸收氧气和水，防止月饼受潮，同时避免月饼被氧气氧化变质； 生活中铁生锈的正面应用有例暖宝宝利用铁生锈缓慢氧化放热的原理来发热，为人们取暖。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$