第三节 金属材料的锈蚀与防护（同步讲义）化学鲁教版五四学制2024九年级全一册

第四单元 金属 第三节 金属材料的锈蚀与防护 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法。 2.认识废旧金属对环境的污染及回收利用废旧金属及金属资源保护的重要性。 重难点：影响钢铁锈蚀因素的探究 一、导致钢铁锈蚀的因素 1.活动探究：影响钢铁锈蚀的因素 [提出问题] 观察生活中钢铁制品的锈蚀情况和使用环境，你发现了什么?你认为哪些因素可能导致钢铁的锈蚀? [猜想与假设] 铁在氧气、水同时存在的情况下生锈。 [实验方案] ①将洁净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口。 ②将洁净的铁钉全部浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的试管中，用橡皮塞密封试管口。 ③将洁净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置。 ④将洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置。 ⑤将用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置。 放置4天后 [实验现象与形成结论] 实验 实验A 实验B 实验C 实验D 实验E 条件 有氧气无水 有水无氧气 有水有氧气 有水有氧气有食盐 有水有氧气有醋酸 现象 铁钉未锈蚀 铁钉未锈蚀 铁钉锈蚀 铁钉严重锈蚀 铁钉严重锈蚀 结论 ________同时作用使铁钉生锈 ________会加快铁钉生锈速度 ________会加快铁钉生锈速度 得出结论：钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。环境的湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。铁锈：暗红色混合物，主要成分是三氧化二铁（Fe2O3），疏松多孔。 [反思交流] （1）小明为什么这样设计实验?在每个实验中他要探究的是哪种影响因素? （2）还有哪些因素也可能造成钢铁的锈蚀?查阅相关资料并自己设计实验证实。 2.钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的________、________等物质发生化学反应的结果。钢铁的成分以及环境的温度、湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。钢铁锈蚀后会生成铁锈(主要成分是________________)。铁锈疏松多孔，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水的接触，还会把空气和水分保留在钢铁制品的表面进一步加速锈蚀。因此，当钢铁制品表面生锈时，应及时除锈并做防锈处理。 二、减缓钢铁锈蚀的方法 1.防锈的原理： 破坏生锈条件：________________________。 2.防止铁制品生锈的具体方法： ①“讲卫生”——保持铁制品________________________。 ②“穿外衣”——在铁制品________________________，如喷漆、涂油、搪瓷、电镀、烤蓝等。 ③“强体质”——________________________，制成耐腐蚀的合金，如制成不锈钢等。 【图解要点】金属防锈方法 喷漆 涂油 搪瓷 电镀 烤蓝 制成不锈钢 三、废旧金属的回收利用 1.回收利用废旧金属的意义： （1）可减少________________________； （2）可节约________________________； （3）可节约________________________。 2.保护金属资源的有效途径 （1）防止金属腐蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）有计划、合理地开采矿物； （4）寻找金属的代用品。 1．下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.①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水 B .③中附着在棉花上的干燥剂的作用是使试管里没有水分 C .①中甲、乙、两三处比较，生锈最明显的地方是甲 D .四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 2．（2022·四川甘孜·中考真题）在下列环境中，铁钉最容易生锈的是（ ） A．在干燥的空气中 B．在潮湿的空气中 C．浸没在植物油中 D．浸没在蒸馏水中 3．在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是（ ） A．擦拭保持洁净与干燥 B．链条上油 C．轮圈镀铬 D．车架喷漆 4．（2022·江苏南京·中考真题）下列措施中，不能防止钢铁生锈的是（ ） A．在钢铁表面涂油 B．存放在潮湿的空气中 C．在钢铁表面刷漆 D．制成耐腐蚀的合金如不锈钢 5．（2024·吉林·中考真题）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）全国资源的利用：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 。 6．自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了哪些防锈措施？ ►问题一 探究金属锈蚀的条件 【典例1】铁是目前世界年产量最高的金属。某化学学习小组对铁的锈蚀产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下进行了如下实验探究。 【知识回顾】 （1）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的_______和水蒸气等发生化学反应的过程。 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究，一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉锈蚀。 （2）B中将蒸馏水煮沸的目的是____________________________。 （3）对比_______(填字母)的实验现象，说明铁钉锈蚀需要水。 （4）C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因可能是____________________________。 【拓展探究】 （5）为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验：向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至铁钉表面全部生锈。锥形瓶内气体压强的变化趋势为_____________________。请你解释压强变化的原因：______________。 【解题必备】设计探究金属锈蚀条件的实验时，通常运用控制变量法和对比法。控制变量法的设计流程如下： 【变式1-1】（2024·吉林长春·中考真题）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)。 【变式1-2】如图所示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 ►问题二 减缓钢铁锈蚀的方法 【典例2】(2024山东滨州)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 【变式2-1】金属防锈既可以节约资源，又能美化环境．下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（　　） A. 经常在表面涂油的大型钢制机械 B. 涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳 C. 擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具 D. 经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管 【变式2-2】（2023·湖南常德·中考真题）常德滨湖公园的“金刚塔”，俗称“铁树”，始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况，专家认为由于常德天气潮湿多雨，加上“金刚塔”主要成分为铁，导致表面局部锈蚀严重，需作保护处理。请回答相应问题： （1）铁生锈的条件为 ，铁锈主要成分为 (填化学式)。 （2）常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重，以下合理的除锈措施是__________(填序号)。 A．直接喷洒稀盐酸 B．小心打磨生锈处 C．用水清洗 （3）请你写出一种防止铁制品锈蚀的措施 。 ►问题三 废旧金属的回收利用 【典例3】（2024·广西钦州·三模）下列所举的几种措施，不能有效保护金属资源的是（ ） A．寻找、开发金属的替代品 B．加速国内矿物资源的开采 C．加强废旧金属制品的回收利用 D．对易生锈的钢铁制品采取涂油、喷漆等措施 【典例4】去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。 （1）在空气中，铁与_____同时接触发生反应而生锈； （2）请写出一条防止铁生锈的措施_____； （3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。（答一点） 【变式3-1】下列关于回收铝饮料罐说法不正确的是（　　） A. 回收铝饮料罐可以节约金属资源 B. 回收铝饮料罐可以节约能源 C. 回收铝饮料罐可以减少对环境的污染 D. 回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵 1．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。下列铁制品最容易生锈的是( ) A.未擦干的铁锅 B.喷油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯 D.镀铬的水龙头 2．我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粵中洋行有舶上铁……日久起锈，用刀刮其锈……所刮下之锈末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”主要成分是指（ ） A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3 3. “双吸剂”可以用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败。下列物质属于“双吸剂”的是（ ） A．铁粉 B．炭粉 C．红磷 D．生石灰 4.下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是（ ） A．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 B．①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水 C．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂 D．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 5．（2024·辽宁·中考真题）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 6.(2024山东青岛崂山一模)世界上每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大课题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是( ) A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化 B.同样的铁制品在潮湿多雨的西南地区比在北方干燥地区更易锈蚀 C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀 D.铝的抗锈蚀性能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅 7.2024全球再生金属产业链高峰论坛在马来西亚举办，以推动金属资源行业健康、可持续发展。下列关于保护金属资源的说法，错误的是( ) A.在铁制品表面涂油漆防止锈蚀 B.禁止使用金属材料 C.用优质塑料代替合金制造汽车部件 D.回收废旧易拉罐，循环利用铝 8．（2024·湖南长沙·一模）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 9．（2024·西藏·中考真题）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 10．“共享单车”(如图)方便市民出行，颇受人们的喜爱。 （1）单车上标示出的部件中由金属材料制成的是_______(填字母)。 （2）为防止钢链条生锈，可采取的措施是____________________________。 （3）自行车被雨淋湿后，为防止生锈，你应做的是_____________________。 11．（2024年广东省广州市第十六中学中考一模化学试卷）截至2023年12月，广州地铁运营线路共16条，运营里程653公里，位列中国第三名。 （1）列车车厢顶部用石墨做电弓是利用石墨具有良好的 性。 （2）列车车厢用到大量铝合金材料，铝制品具有较好的抗腐蚀性能是因为 。 （3）列车车厢表面刷漆是为了防止金属生锈，铁锈中主要成分是Fe2O3，可用盐酸除铁锈，其反应的化学方程式为 。 （4）列车钢轨采用铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝，实现无缝焊接，该反应的化学方程式为 。 12．（2024·贵州黔东南·一模）2023年9月1日央视开学第一课上，正在我国空间站执行任务的“神舟十六号”航天员乘组的三位航天员为全国中小学生送上独特的开学礼物。“神舟十六号”航天员乘组是由航天驾驶员、航天飞行工程师、载荷专家3种类型航天员构成的新组合，是“国家太空实验室”全面建成后进驻的首个乘组。 （1）用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。镍钛合金相比于纯钛金属，其优点有 (写一条)。 （2）钛合金除了应用在航天方面，在我们生活中也应用广泛。自行车的支架通常使用钛合金，上面常涂各种颜色的油漆，除了美观之外，主要目的是 。 （3）如图是从含、、等金属的金属板中回收金属的流程。 a．操作①②③中用到的玻璃仪器有 (写一种)。 b．证明金属板中所加稀硫酸已过量的方法为 。 c．滤渣①与稀硫酸、氧气在加热条件下发生反应，的化学式为 。 d．滤液③中加铁粉的反应化学方程式为 (写其中1个)。 e．、、的活动性由强到弱的顺序是 。 13．（2024·辽宁·中考真题）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 14．（2024·江苏苏州·中考真题）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 15．某小组利用下图装置进行创新实验。实验前检查装置气密性良好，实验时，打开弹簧夹K，观察一段时间，无明显现象；关闭K，加入食盐水，观察同样的一段时间后打开K，发现注射器活塞向左移动。下列说法不正确的是( ) A.铁锈蚀属于缓慢氧化 B.实验过程中装置内氧气的含量减小 C.滴加食盐水能加快铁锈蚀 D.根据实验可得出铁的锈蚀需要水的参与 16．（2024·安徽·中考真题）某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是（ ） A．铁粉的质量 B．氮气的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质的质量 17．（2023·江苏无锡·中考真题）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是（ ） A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程 B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀 C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈 D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关 18.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.乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 C.甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 D.丙中，导管内上升一段水柱 19．钢铁是应用广泛的金属材料。 （1）英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一、早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。 ①“黑土”含有磷酸铁（FePO4），其中磷元素的化合价为 。 ②生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。 ③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。 （2）对钢铁制品进行“发蓝”处理，使表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。 ①“发蓝”过程发生了 （填“物理变化”或“化学变化”）。 ②铁生锈是与 接触的结果，致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是 。 20．（2023·贵州·中考真题）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 。 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中发生反应的化学方程式为 ，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中只含有一种溶质，该溶质为 。 21．金属材料的广泛应用，极大地促进了社会发展。 （1）铁可做炊具说明铁具有良好的 。 （2）铁锈蚀是铁与空气中的水和氧气发生化学反应。要防止铁质刀具生锈，可采用的方法是 。 （3）铜在潮湿的环境中容易生锈，铜锈的主要成分为碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3，由此可以推测铜生锈可能是铜与_________________ 发生反应。（填序号） A．H2O 和 O2 B．CO2、H2O 和 O2 C．CO2和 O2 （4）镓（Ga）及其化合物应用广泛，常用于半导体、合金、磁性材料等领域。已知镓在化合物中常为+3 价，金属活动性顺序：Zn＞Ga＞Fe。 ①写出镓与稀盐酸反应的化学方程式 。 ②根据上述信息，下列预测不合理的是 （填字母）。 A．镓具有导电性 B．氧化镓的化学式为 Ga2O3 C．镓能与硫酸铝溶液反应生成铝 D．H2或 CO 在高温条件下能将镓的氧化物转化为金属镓 （5）为了验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，兴趣小组同学进行了以下实验。 ①实验Ⅰ中，能证明铁的活动性比银强的证据是 。 ②实验Ⅱ中发生反应的化学方程式是 。 ③实验Ⅲ中的 X 与 Y 的组合可能是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四单元 金属 第三节 金属材料的锈蚀与防护 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法。 2.认识废旧金属对环境的污染及回收利用废旧金属及金属资源保护的重要性。 重难点：影响钢铁锈蚀因素的探究 一、导致钢铁锈蚀的因素 1.活动探究：影响钢铁锈蚀的因素 [提出问题] 观察生活中钢铁制品的锈蚀情况和使用环境，你发现了什么?你认为哪些因素可能导致钢铁的锈蚀? [猜想与假设] 铁在氧气、水同时存在的情况下生锈。 [实验方案] ①将洁净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口。 ②将洁净的铁钉全部浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的试管中，用橡皮塞密封试管口。 ③将洁净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置。 ④将洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置。 ⑤将用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置。 放置4天后 [实验现象与形成结论] 实验 实验A 实验B 实验C 实验D 实验E 条件 有氧气无水 有水无氧气 有水有氧气 有水有氧气有食盐 有水有氧气有醋酸 现象 铁钉未锈蚀 铁钉未锈蚀 铁钉锈蚀 铁钉严重锈蚀 铁钉严重锈蚀 结论 水、氧气同时作用使铁钉生锈 食盐会加快铁钉生锈速度 醋酸会加快铁钉生锈速度 得出结论：钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。环境的湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。铁锈：暗红色混合物，主要成分是三氧化二铁（Fe2O3），疏松多孔。 [反思交流] （1）小明为什么这样设计实验?在每个实验中他要探究的是哪种影响因素? （2）还有哪些因素也可能造成钢铁的锈蚀?查阅相关资料并自己设计实验证实。 2.钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。钢铁的成分以及环境的温度、湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。钢铁锈蚀后会生成铁锈(主要成分是氧化铁Fe2O3)。铁锈疏松多孔，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水的接触，还会把空气和水分保留在钢铁制品的表面进一步加速锈蚀。因此，当钢铁制品表面生锈时，应及时除锈并做防锈处理。 二、减缓钢铁锈蚀的方法 1.防锈的原理： 破坏生锈条件：使铁与氧气和水隔绝。 2.防止铁制品生锈的具体方法： ①“讲卫生”——保持铁制品表面洁净和干燥。 ②“穿外衣”——在铁制品表面覆盖一层保护膜，如喷漆、涂油、搪瓷、电镀、烤蓝等。 ③“强体质”——改变金属的组成与结构，制成耐腐蚀的合金，如制成不锈钢等。 【图解要点】金属防锈方法 喷漆 涂油 搪瓷 电镀 烤蓝 制成不锈钢 三、废旧金属的回收利用 1.回收利用废旧金属的意义： （1）可减少重金属对水体和土壤的污染； （2）可节约金属资源； （3）可节约能源。 2.保护金属资源的有效途径 （1）防止金属腐蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）有计划、合理地开采矿物； （4）寻找金属的代用品。 1．下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.①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水 B .③中附着在棉花上的干燥剂的作用是使试管里没有水分 C .①中甲、乙、两三处比较，生锈最明显的地方是甲 D .四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 【答案】C 2．（2022·四川甘孜·中考真题）在下列环境中，铁钉最容易生锈的是（ ） A．在干燥的空气中 B．在潮湿的空气中 C．浸没在植物油中 D．浸没在蒸馏水中 【答案】B 【解析】铁与水和氧气共同接触时会生锈，故选B。 3．在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是（ ） A．擦拭保持洁净与干燥 B．链条上油 C．轮圈镀铬 D．车架喷漆 【答案】A 【解析】防止铁生锈的措施大致分为三类：保持铁制品表面洁净干燥，加保护膜从而阻止铁与氧气和水的接触，具体方法有刷漆、涂油、电镀、搪瓷、烤蓝等，改变金属结构如制成合金。 4．（2022·江苏南京·中考真题）下列措施中，不能防止钢铁生锈的是（ ） A．在钢铁表面涂油 B．存放在潮湿的空气中 C．在钢铁表面刷漆 D．制成耐腐蚀的合金如不锈钢 【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、刷漆能隔绝氧气和水，能防止铁制品锈蚀，故选项不符合题意； D、镀一层耐腐蚀的合金如不锈钢，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。 5．（2024·吉林·中考真题）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）全国资源的利用：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 。 【答案】（1）氧气/ （2）密封 （3）好处：铁生锈可以吸收和，作干燥剂/双吸剂；坏处：浪费金属资源（开放题合理即可） 【解析】（1）全国资源的利用：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（或O2）反应； （2）铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，空气中存在氧气和水蒸气，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）铁生锈过程中消耗氧气和水，生锈好处：铁生锈可以吸收O2和H2O，作干燥剂/双吸剂； 铁生锈过程中，铁单质转化为铁的化合物，生锈坏处：浪费金属资源。 6．自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了哪些防锈措施？ 【答案】车龙头采用胶套、镀铬，车架采用烤漆，车链及齿轮采用涂油，车圈采用镀铬等，支架和车圈也可采用铝合金、不锈钢等其它耐腐蚀的合金材料。 ►问题一 探究金属锈蚀的条件 【典例1】铁是目前世界年产量最高的金属。某化学学习小组对铁的锈蚀产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下进行了如下实验探究。 【知识回顾】 （1）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的_______和水蒸气等发生化学反应的过程。 【实验探究】 该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究，一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉锈蚀。 （2）B中将蒸馏水煮沸的目的是____________________________。 （3）对比_______(填字母)的实验现象，说明铁钉锈蚀需要水。 （4）C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因可能是____________________________。 【拓展探究】 （5）为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验：向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至铁钉表面全部生锈。锥形瓶内气体压强的变化趋势为_____________________。请你解释压强变化的原因：______________。 【答案】（1）氧气 （2）除去水中溶解的氧气，防止干扰实验 （3）AD （4）C中的铁钉接触的氧气比D中多 （5）先增大后减小 铁和稀盐酸反应生成氢气且金属与酸反应放热，所以压强增大；稀盐酸反应完毕，铁钉生锈消耗氧气，压强又减小 【解析】（1）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应的过程。 （2）将蒸馏水煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，防止干扰实验。 （3）对比实验A和D，A中没有水分铁钉未生锈，D中有水分铁钉生锈，其他条件都相同，说明铁钉生锈需要水。 （4）C中的试管没有塞橡皮塞，与大气相通，铁钉接触的氧气比D中多，所以锈蚀更严重。 （5）铁和稀盐酸反应生成氢气，且金属与酸反应放热，所以压强增大；稀盐酸反应完毕，铁钉生锈消耗氧气，压强减小。 【解题必备】设计探究金属锈蚀条件的实验时，通常运用控制变量法和对比法。控制变量法的设计流程如下： 【变式1-1】（2024·吉林长春·中考真题）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。 【变式1-2】如图所示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】将带火星的木条放在b处，若木条复燃，说明氧气已经充满；①、③都没有明显现象，对比①③，不能说明铁锈蚀与水有关；注射器向左移动，说明装置内气压减小，由此可得出铁锈蚀需要消耗氧气；对比②、③，潮湿的普通铁丝表面出现较多红褐色锈斑，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。 ►问题二 减缓钢铁锈蚀的方法 【典例2】(2024山东滨州)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 【答案】A 【解析】铁在与氧气和水蒸气共存时会发生锈蚀，食盐水能加快铁的锈蚀速率。 【变式2-1】金属防锈既可以节约资源，又能美化环境．下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（　　） A. 经常在表面涂油的大型钢制机械 B. 涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳 C. 擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具 D. 经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管 【答案】C 【变式2-2】（2023·湖南常德·中考真题）常德滨湖公园的“金刚塔”，俗称“铁树”，始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部曾实地考察“金刚塔”的保存状况，专家认为由于常德天气潮湿多雨，加上“金刚塔”主要成分为铁，导致表面局部锈蚀严重，需作保护处理。请回答相应问题： （1）铁生锈的条件为 ，铁锈主要成分为 (填化学式)。 （2）常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重，以下合理的除锈措施是__________(填序号)。 A．直接喷洒稀盐酸 B．小心打磨生锈处 C．用水清洗 （3）请你写出一种防止铁制品锈蚀的措施 。 【答案】（1）与水和氧气同时接触 Fe2O3 （2）B （3）置于干燥处或刷漆或涂油等 【解析】（1）铁生锈的条件为与水和氧气同时接触，铁锈主要成分为氧化铁，化学式为Fe2O3； （2）A、直接喷洒稀盐酸，稀盐酸也能和铁反应生成氯化亚铁和氢气，该选项不正确； B、小心打磨生锈处，能除去疏松的铁锈，使铁生锈速率减慢，该选项正确； C、用水清洗，能使金属与水充分接触，更容易生锈，该选项不正确； 故选：B； （3）铁生锈的条件为与水和氧气同时接触，防止铁制品锈蚀的措施可以为：置于干燥处或刷漆或涂油等（合理即可）。 ►问题三 废旧金属的回收利用 【典例3】（2024·广西钦州·三模）下列所举的几种措施，不能有效保护金属资源的是（ ） A．寻找、开发金属的替代品 B．加速国内矿物资源的开采 C．加强废旧金属制品的回收利用 D．对易生锈的钢铁制品采取涂油、喷漆等措施 【答案】B 【解析】A、寻找、开发金属的替代品，能减少金属资源的利用，有利于保护金属资源，故选项不符合题意； B、加速国内矿物资源的开采，不能有效保护金属资源，故选项符合题意； C、加强废旧金属制品的回收利用，能节约金属资源，有利于保护金属资源，故选项不符合题意； D、将对易生锈的钢铁制品采取涂油、喷漆等措施，能防止金属锈蚀，有利于保护金属资源，故选项不符合题意。 故选B。 【典例4】去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。 （1）在空气中，铁与_____同时接触发生反应而生锈； （2）请写出一条防止铁生锈的措施_____； （3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。（答一点） 【答案】（1）氧气和水蒸气 （2）刷漆或涂油 （3）寻找金属替代品 【解析】（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水蒸气同时接触发生反应而生锈；故填：氧气和水蒸气； （2）铁在潮湿的空气中容易生锈，所以要防止生锈应该隔绝空气或是水，故可以采取刷漆或涂油等方法防止铁生锈；故填：刷漆或涂油； （3）除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有寻找金属替代品、合理开采金属矿物、回收利用废旧金属等，故填：寻找金属替代品。 【变式3-1】下列关于回收铝饮料罐说法不正确的是（　　） A. 回收铝饮料罐可以节约金属资源 B. 回收铝饮料罐可以节约能源 C. 回收铝饮料罐可以减少对环境的污染 D. 回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵 【答案】D 1．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。下列铁制品最容易生锈的是( ) A.未擦干的铁锅 B.喷油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯 D.镀铬的水龙头 【答案】A 【解析】未擦干的铁锅表面有水，与空气中的氧气接触，最容易生锈。 2．我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粵中洋行有舶上铁……日久起锈，用刀刮其锈……所刮下之锈末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”主要成分是指（ ） A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3 【答案】D 【解析】“粤中洋行有舶上铁丝……日久起锈，用刀刮其锈……所刮下之锈末，名铁线粉”是铁与空气中氧气、水作用生成铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁。故选D。 3. “双吸剂”可以用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败。下列物质属于“双吸剂”的是（ ） A．铁粉 B．炭粉 C．红磷 D．生石灰 【答案】A 4.下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是（ ） A．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 B．①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水 C．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂 D．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 【答案】A 【解析】A、铁与氧气、水接触充分时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，说法错误，符合题意；B、 ①铁与空气和水接触铁锈蚀，②中铁只与水接触，铁不锈蚀，①②对比说明铁生锈需要空气；①铁与空气和水接触铁锈蚀，③铁只与空气接触，铁不锈蚀，①③对比说明铁生锈需要水，说法正确，不符合题意；C、 ③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，说法正确，不符合题意；D、四个实验中，④中的铁钉与氧气、水接触最充分，生锈最快，说法正确，不符合题意，故选A。 5．（2024·辽宁·中考真题）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。 6.(2024山东青岛崂山一模)世界上每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大课题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是( ) A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化 B.同样的铁制品在潮湿多雨的西南地区比在北方干燥地区更易锈蚀 C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀 D.铝的抗锈蚀性能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅 【答案】D 【解析】铝的抗锈蚀性能比铁强，是因为常温下铝在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，用钢丝球擦洗铝锅会破坏氧化铝薄膜，生活中不应用钢丝球洗刷铝锅。 7.2024全球再生金属产业链高峰论坛在马来西亚举办，以推动金属资源行业健康、可持续发展。下列关于保护金属资源的说法，错误的是( ) A.在铁制品表面涂油漆防止锈蚀 B.禁止使用金属材料 C.用优质塑料代替合金制造汽车部件 D.回收废旧易拉罐，循环利用铝 【答案】B 【解析】金属材料在工农业生产和生活中具有重要作用，禁止使用金属材料是不现实的。 8．（2024·湖南长沙·一模）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 【答案】B 【解析】A、金属材料包括合金和纯金属，因此人们使用的金属材料并不全部是纯金属，说法错误，不符合题意； 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，说法正确，符合题意； C、并不是所有的金属都能与氧气反应，如铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，金在高温下也不与氧气反应，说法错误，不符合题意； D、金属锈蚀后有回收价值，说法错误，不符合题意。 故选：B。 9．（2024·西藏·中考真题）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。 10．“共享单车”(如图)方便市民出行，颇受人们的喜爱。 （1）单车上标示出的部件中由金属材料制成的是_______(填字母)。 （2）为防止钢链条生锈，可采取的措施是____________________________。 （3）自行车被雨淋湿后，为防止生锈，你应做的是_____________________。 【答案】（1）ade （2）涂油(合理即可) （3）擦干(合理即可) 【解析】（1）金属材料包括纯金属和合金，单车上标示出的部件中，铝合金支架、钢链条、不锈钢车圈都是由金属材料制成的。 11．（2024年广东省广州市第十六中学中考一模化学试卷）截至2023年12月，广州地铁运营线路共16条，运营里程653公里，位列中国第三名。 （1）列车车厢顶部用石墨做电弓是利用石墨具有良好的 性。 （2）列车车厢用到大量铝合金材料，铝制品具有较好的抗腐蚀性能是因为 。 （3）列车车厢表面刷漆是为了防止金属生锈，铁锈中主要成分是Fe2O3，可用盐酸除铁锈，其反应的化学方程式为 。 （4）列车钢轨采用铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝，实现无缝焊接，该反应的化学方程式为 。 【答案】（1）导电 （2）铝在空气中能与氧气反应，在表面形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化 （3）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O （4）2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 【解析】（1）列车车厢顶部用石墨做电弓是利用石墨具有良好的导电性。 （2）铝在空气中能与氧气反应，在表面形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。 （3）铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。 （4）铝与氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。 12．（2024·贵州黔东南·一模）2023年9月1日央视开学第一课上，正在我国空间站执行任务的“神舟十六号”航天员乘组的三位航天员为全国中小学生送上独特的开学礼物。“神舟十六号”航天员乘组是由航天驾驶员、航天飞行工程师、载荷专家3种类型航天员构成的新组合，是“国家太空实验室”全面建成后进驻的首个乘组。 （1）用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。镍钛合金相比于纯钛金属，其优点有 (写一条)。 （2）钛合金除了应用在航天方面，在我们生活中也应用广泛。自行车的支架通常使用钛合金，上面常涂各种颜色的油漆，除了美观之外，主要目的是 。 （3）如图是从含、、等金属的金属板中回收金属的流程。 a．操作①②③中用到的玻璃仪器有 (写一种)。 b．证明金属板中所加稀硫酸已过量的方法为 。 c．滤渣①与稀硫酸、氧气在加热条件下发生反应，的化学式为 。 d．滤液③中加铁粉的反应化学方程式为 (写其中1个)。 e．、、的活动性由强到弱的顺序是 。 【答案】（1）抗腐蚀性强(或硬度大等) （2）防止锈蚀 （3）烧杯/漏斗/玻璃棒 在滤渣①中加入稀硫酸，无明显现象(合理即可) / 【解析】（1）合金比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强，则镍钛合金相比于纯钛金属，其优点有硬度大、抗腐蚀性强等。 （2）自行车的支架通常使用钛合金，上面常涂各种颜色的油漆，除了美观之外，主要目的是隔绝氧气和水，达到防止锈蚀的目的； （3）a、操作①②③均为分离难溶性固体和液体的操作，名称为过滤，此操作需用玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒； b、操作②得到滤渣中含有镍和铁，说明铁能和硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，即铁比镍活泼，同时说明镍能和稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，即在金属活动性顺序中镍排在氢前面，金属板中含有铁、铜、镍，加入过量稀硫酸，铁、镍均能与稀硫酸反应，铜和稀硫酸不反应，在滤渣①中加入稀硫酸，观察到无明显现象，则证明金属板中所加稀硫酸已过量； c、反应前后铜原子都是2个，反应前氧原子是10个，反应后应该是10个，其中2个包含在未知物质中，反应前氢原子是4个，反应后应该是4个，包含在未知物质中，反应前后硫原子都是2个，X的化学式为H2O； d、滤液③中加铁粉，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑、Fe+CuSO4═FeSO4+Cu； e、操作②得到滤渣中含有镍和铁，说明铁能和硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，即铁比镍活泼，同时说明镍能和稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，即在金属活动性顺序中镍排在氢前面，而铜排在氢后面，Cu、Fe、Ni的活动性由强到弱顺序是Fe、Ni、Cu。 13．（2024·辽宁·中考真题）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。 14．（2024·江苏苏州·中考真题）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 【答案】B 【解析】A、金属并不都是固体，大多数金属单质在常温下呈固态，金属汞在常温下呈液态，说法错误，不符合题意； B、工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁，说法正确，符合题意； C、铁的锈蚀与空气中的氧气和水有关，说法错误，不符合题意； D、废旧铁制品直接填埋处理会造成环境污染，应回收处理，说法错误，不符合题意。 故选：B。 15．某小组利用下图装置进行创新实验。实验前检查装置气密性良好，实验时，打开弹簧夹K，观察一段时间，无明显现象；关闭K，加入食盐水，观察同样的一段时间后打开K，发现注射器活塞向左移动。下列说法不正确的是( ) A.铁锈蚀属于缓慢氧化 B.实验过程中装置内氧气的含量减小 C.滴加食盐水能加快铁锈蚀 D.根据实验可得出铁的锈蚀需要水的参与 【答案】D 【解析】铁锈蚀是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化；铁锈蚀消耗装置内的氧气，实验过程中装置内氧气的含量减小；加入食盐水后，注射器活塞向左移动，与未加食盐水时现象相比，说明滴加食盐水能加快铁锈蚀；此实验只能推断出食盐水能加快铁的锈蚀，不能推断出铁的锈蚀需要水的参与。 16．（2024·安徽·中考真题）某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是（ ） A．铁粉的质量 B．氮气的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质的质量 【答案】A 【解析】A、食盐水中的铁粉生锈，铁粉的质量将随时间的增加而减少，锥形瓶中氧气反应完，铁粉的质量不变。A符合题意； B、食盐水中的铁粉生锈过程中，氮气不参与反应，氮气的质量不变。B不符合题意； C、食盐水中的铁粉生锈过程中，氧气转化到铁锈中，氧元素的质量不变。C不符合题意； D、原固态物质是铁粉，生锈后固态物质变为铁锈，固态物质的质量先增加后不变。D不符合题意。 综上所述：选择A。 17．（2023·江苏无锡·中考真题）用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是（ ） A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程 B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀 C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈 D．铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关 【答案】C 【解析】A、金属的腐蚀，实际上是金属与氧气、水等发生反应，是金属从单质变成化合物的过程，故选项说法正确； B、在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀，是因为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，故选项说法正确； C、用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈，说明在有氧气和水的条件下，铜不如铁易生锈，故选项说法不正确； D、用如图所示装置探究铜生锈的条件，氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠固体能防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中，一个月后发现铜丝未生锈，说明铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关，故选项说法正确。 故选C。 18.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.乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 C.甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 D.丙中，导管内上升一段水柱 B 甲中水被植物油覆盖，甲中铁钉生锈消耗的氧气比乙中少，且甲与大气相通，所以甲、乙中气体含氧气的体积分数不相等；乙中，在水面处的铁钉与空气和水充分接触，锈蚀最严重；甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀，因为没有与水、氧气接触；乙中铁钉生锈消耗了氧气，乙中气体压强减小，在外界大气压的作用下，丙中导管内上升一段水柱。 19．钢铁是应用广泛的金属材料。 （1）英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一、早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；公元前2世纪，中国人发明了“充氧”等炼钢法。 ①“黑土”含有磷酸铁（FePO4），其中磷元素的化合价为 。 ②生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。 ③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。 （2）对钢铁制品进行“发蓝”处理，使表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。 ①“发蓝”过程发生了 （填“物理变化”或“化学变化”）。 ②铁生锈是与 接触的结果，致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是 。 【答案】（1） +5/+5价 3CO+ Fe2O32Fe +3CO2 含碳量 （2）化学变化 氧气、水蒸气 隔绝氧气和水 【解析】（1）①磷酸铁（FePO4）中铁元素显+3价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价为x，根据化合物中正、负化合价的代数和为零，则（+3）+x+（-2）×4=0，x=+5，故填：+5或+5价； ②生铁生产过程中，一氧化碳与氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+ Fe2O32Fe +3CO2，故填：3CO+ Fe2O32Fe +3CO2； ③碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的含碳量，获得性能更好的钢，故填：含碳量； （2）①“发蓝”过程有金属氧化物生成，属于化学变化，故填：化学变化； ②铁生锈实际上是铁与氧气、水蒸气等发生化学反应的过程；致密氧化膜能隔绝氧气和水，因此能防止钢铁锈蚀，故填：氧气、水蒸气；隔绝氧气和水。 20．（2023·贵州·中考真题）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 。 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中发生反应的化学方程式为 ，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中只含有一种溶质，该溶质为 。 【答案】（1） 使木炭充分反应，放出热量 合金的熔点低 （2） 置换反应 C （3） 化学 隔绝氧气和水 （4） 硝酸铜 【解析】（1）①鼓入足量空气的目的是让木炭充分燃烧，该反应放热，从而提高炉温； ②加铅后形成合金，合金的熔点低于纯金属； （2）①试管C中铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：；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，属于置换反应； ②实验A可以得出锌的活动性强于铁；实验B可以得出铁的活动性在氢前；实验C可以得出铁的活动性强于铜；实验D可以得出铜的活动性在氢后，要得出活动性：锌>铁>氢>铜，可省略实验C；或者省略BD。 （3）①“发蓝”过程是使其表面生成一层致密的氧化膜，有新物质生成，属于化学变化； ②铁生锈是与氧气和水共同作用，“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是隔绝了氧气和水； （4）①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后，铜、银不反应，铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为：； ②步骤Ⅰ过滤出的固体中含有铜、银，加入适量硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，故溶液X中含有硝酸铜。 21．金属材料的广泛应用，极大地促进了社会发展。 （1）铁可做炊具说明铁具有良好的 。 （2）铁锈蚀是铁与空气中的水和氧气发生化学反应。要防止铁质刀具生锈，可采用的方法是 。 （3）铜在潮湿的环境中容易生锈，铜锈的主要成分为碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3，由此可以推测铜生锈可能是铜与_________________ 发生反应。（填序号） A．H2O 和 O2 B．CO2、H2O 和 O2 C．CO2和 O2 （4）镓（Ga）及其化合物应用广泛，常用于半导体、合金、磁性材料等领域。已知镓在化合物中常为+3 价，金属活动性顺序：Zn＞Ga＞Fe。 ①写出镓与稀盐酸反应的化学方程式 。 ②根据上述信息，下列预测不合理的是 （填字母）。 A．镓具有导电性 B．氧化镓的化学式为 Ga2O3 C．镓能与硫酸铝溶液反应生成铝 D．H2或 CO 在高温条件下能将镓的氧化物转化为金属镓 （5）为了验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，兴趣小组同学进行了以下实验。 ①实验Ⅰ中，能证明铁的活动性比银强的证据是 。 ②实验Ⅱ中发生反应的化学方程式是 。 ③实验Ⅲ中的 X 与 Y 的组合可能是 。 【答案】（1）导热性 （2）擦干置于干燥处 （3）B （4） C （5）铁片表面有白色固体析出，溶液由无色变为浅绿色 铁片和硝酸铜溶液（合理即可） 【解析】（1）铁可做炊具说明铁具有良好的导电性； （2）铁与氧气、水同时接触会生锈，要防止铁质刀具生锈，可采用的方法是擦干置于干燥处； （3）铜在潮湿的环境中容易生锈，说明铜生锈需要水的作用，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，铜锈的主要成分为碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3，空气中水中含有氢元素，二氧化碳中含有碳元素，由此可以推测铜生锈可能是铜与水、二氧化碳发生反应，水中氢、氧原子个数比为2:1，二氧化碳中碳、氧个数比为1:2，化学变化中，原子的种类及个数不变，故铜生锈可能还需要氧气的作用；故铜生锈可能需要水、氧气、二氧化碳； 故选B； （4）①镓与稀盐酸反应生成氯化镓与氢气，氯化镓中，氯元素显-1价，镓元素显+3价，故氯化镓的化学式为GaCl3，该反应的化学方程式为：； ②A、镓是金字旁，属于金属，金属都具有良好的导电性，预测合理； B、镓在化合物中常为+3 价，氧在化合物中显-2价，化合物中，化合价代数和为0，故氧化镓中，氧原子与镓原子的个数比为3:2，由两种元素组成的化合物，金属元素书写在左边，非金属元素在右边，故氧化镓的化学式为Ga2O3，预测合理； C、铝的金属活动性大于锌，镓的金属活动性小于锌，故镓的金属活动性小于铝，故镓不能与硫酸铝溶液反应，预测不合理； D、一氧化碳与氢气都具有还原性，可以将含氧化合物中的氧夺走，故H2或 CO 在高温条件下能将镓的氧化物转化为金属镓，预测合理； 故选C； （5）①铁与硝酸银发生反应，则说明铁的金属活动性比银强，铁与硝酸银反应生成银与硝酸亚铁，现象为：铁片表面有白色固体析出，溶液由无色变为浅绿色； ②铜与硝酸银反应生成硝酸铜与银，该反应的化学方程式为； ③实验Ⅰ中，铁与硝酸银反应说明铁的金属活动性比银强，实验Ⅱ中铜与硝酸银反应说明铜的金属活动性比银强，故实验Ⅲ的目的是比较铁与铜的金属活动性强弱，故X 与 Y 的组合可能是铁片和硝酸铜溶液（合理即可）。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$