9.3 金属材料的锈蚀与防护（分层作业）化学新教材鲁教版九年级下册

第三节 金属材料的锈蚀与防护 分层作业 1．（25-26九年级上·江苏苏州·月考）下列说法正确的是 A．生铁和氧化铁均属于合金 B．生铁可以完全溶解在足量稀盐酸中 C．多数合金的熔点比各成分金属低 D．回收利用废金属仅是为了节约资源 【答案】C 【详解】A、生铁是铁合金，属于金属材料，氧化铁是氧化物，不属于金属材料，故说法错误； B、生铁中含有碳，碳与盐酸不反应，所以生铁不能完全溶解在足量稀盐酸中，故说法错误； C、多数合金的熔点比组成它的成分金属的熔点低，故说法正确； D、回收利用废金属既能节约资源，又保护了环境，故说法错误。 故选C。 2．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考）下列叙述正确的是 A．计算机房及精密仪器室建议配用干粉灭火器 B．煤的干馏可得到煤气、焦炭、煤焦油 C．将燃料充分燃烧可有效缓解酸雨的形成 D．给自行车链条镀铬，以防止生锈 【答案】B 【详解】A、计算机房及精密仪器室应使用二氧化碳灭火器（不会损坏设备），干粉灭火器会残留粉末腐蚀精密仪器，叙述错误。 B、煤通过干馏（隔绝空气加强热）可得到煤气、焦炭、煤焦油，叙述正确。 C、酸雨主要由二氧化硫、氮氧化物等气体排放导致，燃料充分燃烧只能减少一氧化碳等污染物，无法缓解酸雨，叙述错误。 D、镀铬成本太高，通常在自行车链条表面涂油，隔绝氧气和水，防止生锈，叙述错误。 故选B。 3．（24-25九年级下·安徽·随堂练习）下列说法正确的是 A．铁锈的主要成分是 B．铁生锈属于缓慢氧化 C．铁在干燥空气中容易生锈 D．铁锈对铁制品起保护作用 【答案】B 【详解】A、铁锈主要成分是。 B、铁生锈是铁与氧气、水等物质发生的缓慢氧化反应。 C、铁生锈需要水分，干燥空气中不易生锈。 D、铁锈疏松多孔，不能保护铁，反而加速腐蚀。 故选B。 4．（25-26九年级上·江苏徐州·月考）周杰伦的一首歌曲《青花瓷》中唱道：“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的主要成分是碱式碳酸铜。铜在潮湿的空气中生成碱式碳酸铜的化学反应为Cu+O2+CO2+H2O→Cu2(OH)2CO3。下列说法中正确的是 A．铜绿是纯净物 B．将铜放置在潮湿环境中，可以防止铜生锈 C．加热铜绿时，黑色粉末变成绿色 D．铜生成碱式碳酸铜的化学反应是化合反应 【答案】D 【详解】A、铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，还可能含有其他杂质，属于混合物，不是纯净物， 不符合题意； B、根据“”可知，潮湿环境中水分含量多，铜更加容易生锈,不符合题意； C、加热铜绿时，绿色粉末变成黑色，不符合题意； D、根据“”可知，铜生成碱式碳酸铜的化学反应是由多种物质生成一种物质，符合化合反应的特征，是化合反应，符合题意； 故选D。 5．（2025·山东德州·中考真题）铁是应用较广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是 A．喷漆的栏杆 B．涂油的链条 C．未擦干的铁锅 D．不锈钢保温杯 【答案】C 【详解】铁生锈是铁与氧气、水发生化学反应的过程，生锈的条件是：铁、氧气和水同时存在。防止生锈的方法包括隔绝空气或水分（如涂漆、涂油）或使用抗腐蚀材料（如不锈钢）。 A、喷漆是在铁表面形成了一层致密的保护层，隔绝了氧气和水，阻止了铁的生锈，所以此选项不符合题意； B、涂油是在铁表面形成油膜，隔绝了氧气和水，有效的防止铁生锈，因此不易生锈，所以此选项不符合题意； C、锅未擦干，表面残留水分，提供了生锈所需的水，同时暴露在空气中，有充足的氧气，完全满足生锈条件，因此最容易生锈，所以此选项符合题意； D、不锈钢是铁合金（含铬、镍等），表面形成致密的氧化铬保护层，隔绝氧气和水，具有抗腐蚀性。因此不易生锈，所以此选项不符合题意。 故选C。 6．（24-25九年级下·青海西宁·月考）为证明铁与氧气、水同时接触时易生锈，下列实验必须要做的有 A．①②③ B．②③ C．①③④ D．②③④ 【答案】D 【详解】实验①：铁钉只与氮气接触，没有氧气和水，不能探究铁生锈与氧气、水的关系，该实验不是必需的； 实验②：铁钉只与氧气接触，没有水，不生锈； 实验③：铁钉只与水接触，没有氧气，不生锈； 实验④：铁钉同时与氧气和水接触，生锈； 通过实验②③④的对比，能证明铁与氧气、水同时接触时易生锈，所以必须要做的实验是②③④。 故选D。 7．（2025·吉林长春·二模）兴趣小组同学按照图1完成“铁生锈的条件”实验，3天后观察到试管a中铁钉生锈，7天后观察到试管b中铁钉也生锈了。小组同学又按照图2进行实验。在通风环境中持续采集水中溶解氧浓度，得到数据图像如图3所示。下列说法错误的是 A．将蒸馏水煮沸后冷却可降低水中溶解的氧气量 B．对比a、b两支试管内的现象，说明铁生锈需要与水接触 C．根据图3可知，植物油能够减少氧气的溶解量 D．生活中可在铁制品表面涂上植物油防止生锈，说明植物油可以隔绝水 【答案】B 【详解】A、将蒸馏水煮沸后冷却可降低水中溶解的氧气量，说法正确，不符合题意； B、a试管中铁钉同时与水和氧气接触，b试管中铁钉只与水接触，3天后观察到试管a中铁钉生锈、试管b中铁钉不生锈，则对比a、b两支试管内的现象，说明铁生锈需要与氧气接触，说法错误，符合题意； C、由图3可知，使用植物油做油封的烧杯中溶解氧的含量明显低于未用油封的烧杯，说明植物油能够减少氧气的溶解量，说法正确，不符合题意； D、生活中可在铁制品表面涂上植物油防止生锈，说明植物油可以隔绝水和氧气，说法正确，不符合题意。 故选：B。 8．（24-25九年级下·陕西榆林·开学考试）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．④中观察不到火星四射的可能原因是铁丝没有打磨 D．实验完成后烧瓶②中固体质量增加，④中固体质量减小 【答案】D 【详解】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不符合题意； B、②中铁丝与氧气和水共同接触，会生锈；③中铁丝只与水接触，不会生锈，则②③对比说明铁的锈蚀需要与氧气接触，故B不符合题意； C、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C不符合题意； D、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D符合题意。 故选D。 9．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）某兴趣小组为了探究“铁丝生锈的条件”和“铁丝燃烧的影响因素”，进行如下实验（点燃操作已略去，每个装置不止一个，可以根据实验需要进行选择）。下列判断错误的是 A．对比③④可知：铁丝形状影响铁丝燃烧 B．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一 C．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一 D．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一 【答案】C 【详解】A、对比③④可知，除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧，故选项说法正确； B、对比①③可知，①中铁丝不生锈，③中铁丝生锈，说明水是铁丝生锈的条件之一，故选项说法正确； C、对比①②可知，变量有氧气、水，不能得出氧气是铁丝生锈的条件之一，故选项说法错误； D、对比②③可知，除了氧气外，其它条件均相同，可得出氧气是铁丝燃烧的条件之一，故选项说法正确。 故选C。 10．（2025·河北沧州·模拟预测）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法不恰当的是 A．水龙头表面镀铬 B．自行车链条涂油 C．用“钢丝球”擦拭铝壶上的污渍 D．将使用后的菜刀擦干存放 【答案】C 【详解】A、水龙头表面镀铬，铬的化学性质相对稳定，镀铬可隔绝氧气和水，能有效防止生锈，做法恰当； B、在自行车链条涂油，能将铁与氧气和水隔绝，防止铁生锈，做法恰当； C、铝壶表面有一层致密的氧化铝保护膜，用 “钢丝球” 打磨铝壶表面，会破坏这层保护膜，使铝更容易被氧化生锈，做法不恰当； D、将使用后的菜刀用布擦干，可减少菜刀表面的水分，因为铁生锈需要水参与，这样能防止菜刀生锈，做法恰当。 故选：C。 11．（25-26九年级上·黑龙江绥化·期中）金属的应用非常广泛。 (1)生活中常用铁锅炒菜，主要是利用了铁的______。 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 (2)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是______。 A．节约金属资源 B．合理开采矿物 C．防止钢铁生锈 (3)常温下，铁生锈的条件是铁接触空气中的 和 。 (4)防止钢铁制品生锈常用的方法是(举一个实例) 。 (5)啤酒是生活中常见的饮料。观察一瓶啤酒未见气泡，打开啤酒瓶盖儿会冒出大量气泡，原因是 。 (6)实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑，化学方法是加入 。 【答案】(1)B (2)A (3) 氧气（或） 水（或） (4)刷漆（答案合理即可） (5)瓶内压强减小（答案合理即可） (6)加入足量的盐酸或稀硫酸，再过滤、洗涤、干燥 【详解】（1）铁锅炒菜是利用了铁的导热性。故选：B。 （2）将废钢铁回收利用，能节约金属资源。故选：A。 （3）铁与氧气、水共同接触时会生锈。故填：氧气（或）；水（或）。 （4）防止钢铁生锈的方法有：刷漆、涂油等。故填：刷漆（答案合理即可）。 （5）由于气体的溶解度随压强的减小而减小，打开啤酒瓶盖儿会导致瓶内压强减小，因此气体的溶解度减小，二氧化碳从瓶内逸出。故填：瓶内压强减小（答案合理即可）。 （6）铁能与盐酸或稀硫酸反应，铜与盐酸或稀硫酸不反应，所以实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑，化学方法是加入足量的盐酸或稀硫酸，再过滤、洗涤、干燥。故填：加入足量的盐酸或稀硫酸，再过滤、洗涤、干燥。 12．（2025·云南·一模）小红要买热水壶，在网上查了一下电热水壶内胆常用的两种材料“高锰钢”与“304不锈钢”的区别，发现“高锰钢”增加了“锰”的含量。 (1)“高锰钢”和“304不锈钢”都属于铁的合金，二者具有的优良性能是 （写一条）。 (2)好奇的小红想探究锰（）与常见金属铁、铜的活动性强弱，于是取大小相同的三种金属片，分别放入等量的同种稀盐酸中，发现锰片表面产生气泡的速率比铁片快，铜片表面无明显现象，故三种金属的活动性顺序由强到弱为 。 (3)小明认为将小红实验中的稀盐酸替换成溶液，也能得到同样的结论，请写出将锰片放入溶液中发生反应的化学方程式： （已知锰元素在生成物中显价）。 (4)用“304不锈钢”和“高锰钢”制作的餐具 （选填“能”或“不能”）长时间盛放酸性食物。 (5)生活中的许多物品都由钢铁制成，我国每年因金属锈蚀而报废的钢铁设备和材料相当于钢铁产量的30%。防止钢铁生锈的方法除制造合金如不锈钢外，还有 （写一条即可）。 【答案】(1)抗腐蚀性强、硬度大、强度高 (2) (3) (4)不能 (5)表面涂油或刷漆或电镀、保持干燥 【详解】（1）“高锰钢”和“304不锈钢”都属于铁的合金，二者具有的优良性能是抗腐蚀性强、硬度大、强度高； （2）取大小相同的三种金属片，分别放入等量的同种稀盐酸中，发现锰片表面产生气泡的速率比铁片快，铜片表面无明显现象，故三种金属的活动性顺序由强到弱为； （3）活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来。将锰片放入溶液中发生反应的化学方程式为：； （4）锰、铁会与酸发生反应，因此不能用“304不锈钢”和“高锰钢”制作的餐具长时间盛放酸性食物； （5）防止钢铁生锈的方法除制造合金如不锈钢外，还有表面涂油或刷漆或电镀、保持干燥等。 13．（2025·宁夏吴忠·二模）金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。 (1)常用的金属除了铁外，还有铜、铝等，要比较铜、铁、铝三种金属的活动性强弱，同学们进行了如图实验： ①由右图实验可知三种金属的活动性顺序为 。 ②分析后，大家一致认为 （填“甲”“乙”“丙”）实验无需进行即可得出上述结论。 (2)国产大型客机，机身采用铝锂合金，抗腐蚀性优良，除此之外，还具有的性质是 。 (3)要证明铁钉生锈的过程中一定有氧气参加了反应，下图实验中必须完成的是 （填序号）。 【答案】(1) Al＞Fe＞Cu 丙 (2)密度小（合理即可） (3)①② 【详解】（1）①甲实验中铝与硫酸亚铁反应生成硫酸铝和铁，有黑色固体析出，说明铝比铁活泼；乙实验中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼；丙实验中铜与硫酸铝不反应，无明显现象，说明铝比铜活泼，故三种金属的活动性顺序为：Al＞Fe＞Cu； ②由以上分析可知，甲实验中可得出铝比铁活泼，乙实验中可得出铁比铜活泼，丙实验中可得出铝比铜活泼，故通过甲、乙实验即可得出三种金属的活动性顺序，丙实验无需进行即可得出上述结论； （2）国产大型客机，机身采用铝锂合金，抗腐蚀性优良，除此之外，还具有的性质是密度小等； （3）实验①中铁与氧气和水接触，生锈；实验②中铁与水接触，不生锈，实验③中铁与氧气接触，不生锈，故由①②可知，铁生锈需要与氧气接触，由①③可知，铁生锈需要与水接触。 14．（2025·广西崇左·模拟预测）金属材料在人类的生产、生活中有着十分重要的作用。 (1)生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和 。 (2)生铁和钢都属于铁合金，主要区别是生铁的含碳量比钢的含碳量 (填“高”或“低”)。 (3)金属蚀刻是利用金属与蚀刻剂发生反应，形成所需图案的工艺。我校学习小组以硫酸铜溶液为蚀刻剂、铁为底板，蚀刻一幅银白色底板凸显出红“福”的图案参加学校科技节活动，该反应的化学方程式是 。 (4)用如图所示实验进行铁钉锈蚀的探究。 ①试管B中使用经煮沸并迅速冷却的蒸馏水的目的是 。 ②实验中能说明铁钉锈蚀需要与水接触的实验现象是 。 ③由实验可知，日常生活中的铁制品可采用的防锈措施有 (答一点)。 【答案】(1)导电性 (2)高 (3) (4) 减少水中溶解的氧气 A 中铁钉不生锈，C 中铁钉生锈 刷漆（合理即可） 【详解】（1）铜能作导线，是因为它具备延展性可制成导线形状，还具有导电性，能让电流顺利通过。 （2）生铁含碳量在2%∼4.3%，钢含碳量在0.03%∼2%，所以生铁的含碳量比钢的含碳量高。 （3）铁的活动性比铜强，能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，同时生成硫酸亚铁，化学方程式为。 （4）①气体溶解度随温度升高而减小，煮沸可使水中溶解的氧气逸出，迅速冷却能防止氧气再次溶解，从而得到几乎不含氧气的水。 ②A 中只有氧气没有水（干燥剂可吸收水分），铁钉不生锈；C 中有水和氧气，铁钉生锈，对比可说明铁钉锈蚀需要与水接触。 ③铁生锈是与氧气和水共同作用的结果，刷漆、涂油等措施能隔绝氧气和水，起到防锈作用。 15．（2025·广西南宁·三模）金属材料在社会生活中有着广泛的应用，让我们一起走进金属世界吧！   Ⅰ．金属的冶炼 (1)青铜是金属冶铸史上出现最早的合金，青铜的硬度比纯铜 (选填“小”或“大”)。 (2)早在公元前4世纪，我国已掌握了利用铁矿石冶炼铁的技术。赤铁矿在物质分类中属于 (选填“纯净物”或“混合物”)，请写出高炉炼铁时利用一氧化碳的还原性炼铁的反应原理 (用化学方程式表示)。 (3)公元前2世纪，发明了“充氧”等炼钢法，“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。 Ⅱ．金属的锈蚀 (4)铁生锈是铁与空气中的 发生反应。 (5)金属资源的储量有限，而且不能再生。下列措施能够保护金属资源的是___________(选填序号)。 A．任意开采矿物 B．回收利用废旧金属 C．在铁制品表面喷漆 D．用塑料代替金属材料制造管道 【答案】(1)大 (2) 混合物 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (3)碳含量 (4)氧气和水/O2、H2O (5)BCD 【详解】（1）合金的性质：合金是由金属与其他金属或非金属熔合而成的物质，其硬度一般比组成它的纯金属更大。青铜是铜的合金，因此硬度比纯铜大； （2）赤铁矿的成分：赤铁矿主要含Fe2O3，但矿石中通常含有其他杂质，属于混合物；高炉炼铁的反应中，一氧化碳（CO）作为还原剂，在高温下将氧化铁（Fe2O3）还原为铁（Fe），同时生成二氧化碳（CO2），化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2； （3）生铁含碳量较高（2%~4.3%），钢的含碳量较低（0.03%~2%）；炼钢时“充氧”是为了通过氧化反应降低生铁中的含碳量； （4）铁与空气中的氧气（O2）和水蒸气（H2O）共同作用发生化学反应，生成铁锈； （5）A、任意开采矿物会造成资源的浪费和对环境的破坏，不利于保护金属资源，错误； B、回收利用废旧金属，可以节约金属资源，减少对环境的污染，有利于保护金属资源，正确； C、在铁制品表面喷漆，能隔绝氧气和水，防止铁生锈，从而保护金属资源，正确； D、用塑料代替金属材料制造管道，可减少金属的使用量，有利于保护金属资源，正确。 故选BCD。 16．（24-25九年级上·陕西西安·月考）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 。 【答案】(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。 1．（2025九年级上·江苏常州·专题练习）为研究NaCl对铁锈蚀的影响，现设计如图实验：甲、乙两支同样的试管分别用等量食盐水和蒸馏水湿润，里面均涂上等量铁粉，塞上带导管的橡皮塞，倒插入水中，保持深度一致。下列正确的是 开始3分钟后现象 最终实验现象 A 甲试管中水位比乙高 两试管中的水位一样高 B 甲试管中水位比乙低 甲试管中水位比乙高 C 两试管中的水位一样高 甲试管中水位比乙低 D 甲试管中水位比乙低 两试管中的水位一样高 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】铁生锈是氧气和水共同作用的结果，酸、碱、盐可以加速铁的锈蚀，根据题意知：甲试管用食盐水润湿，乙试管用蒸馏水润湿，分别涂上等量的铁粉，然后塞上带导管的橡皮塞，倒插入水中，保持深度一致．根据盐可以加速铁的锈蚀可知，开始3分钟后，甲中的铁粉先与空气中的氧气和水蒸气反应而锈蚀，这就消耗了试管中的氧气和水蒸气，试管内的气体减少，压强减小，所以在外界大气压强的作用下，甲试管中的水位上升；而乙试管中因是蒸馏水，铁粉锈蚀的速率远慢于甲，消耗的氧气极少，所以开始3分钟后，液面上升不明显，但最终的结果是甲、乙中的铁粉都被锈蚀，两试管内氧气均被消耗完，两试管中的水位一样高．所以开始3分钟后的现象是甲试管中的水位比乙高，最终实验现象是两试管中的水位一样高．故A正确，BCD错误。 故选A。 2．（2025九年级上·江苏南京·专题练习）某化学学习小组为探究铁生锈条件，利用三个表面已打磨干净的铁片进行如图所示实验，放置 一段时间，出现了锈蚀，下列说法正确的是 A．甲、乙中，一段时间后，空气中氧气的体积分数相等 B．乙中，铁片在水面下的部分锈蚀最严重 C．对比乙、丙，说明铁生锈与氧气有关 D．植物油液面b 、c 端降低，a 、d 端升高 【答案】C 【详解】A、甲中铁片只与空气接触，不生锈，氧气的体积分数不变；乙中铁片与空气和水接触，铁片明显生锈，氧气被消耗，氧气的体积分数减小，故甲、乙中，一段时间后，空气中氧气的体积分数不相等，说法错误，不符合题意； B、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，乙中在水面和空气接触的部位，铁同时与氧气和水充分接触，锈蚀最严重，而不是水面下部分锈蚀最严重，说法错误，不符合题意； C、乙中铁片与氧气、水同时接触，生锈；丙中铁片只与水接触，不生锈，则对比乙、丙，说明铁生锈与氧气有关，说法正确，符合题意； D、甲中铁片只与空气接触，不生锈；乙中铁片与空气和水接触，铁片明显生锈，消耗比甲更多的氧气；丙中铁片只与水接触，不生锈，所以甲瓶中气压大于乙瓶，丙瓶中气压大于乙瓶，故植物油液面b、c端升高，a、d端降低，说法错误，不符合题意。 故选：C。 3．（2025·云南昆明·三模）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。化学老师帮助同学们建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 【建构模型】 【运用模型】 (1)探究1：将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”)。 (2)探究2：粗盐中不溶性杂质(泥沙)及可溶性杂质(MgCl2)的去除。 ①根据“性质差异”，可除去粗盐中的泥沙，利用的是泥沙 的性质。 ②采用“反应转化法”，可除去粗盐水中的MgCl2，写出除杂时发生反应的化学方程式 。 (3)探究3：根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 某小组同学根据铁在空气中生锈的原理设计如图实验装置，测定空气中氧气的含量。8分钟后测得的实验数据如表： 测量项目 实验前 实验后 烧杯中水的体积 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 烧杯中剩余水的体积 体积/mL 80.0 126.0 54.5 铁生锈是铁与空气中的 接触发生化学反应的过程。根据表中数据计算，实验测得的空气中氧气的体积分数是 (消耗的水的体积忽略，结果精确到0.1%)。 【答案】(1)分离转移 (2) 难溶于水 (3) H2O和O2 20.2% 【详解】（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。该操作是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，属于上述思维模型中的分离转移； （2）①根据“性质差异”，可除去粗盐中的泥沙，利用的是泥沙难溶于水的性质； ②采用“反应转化法”，可除去粗盐水中的MgCl2，氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，故可用氢氧化钠溶液除去氯化镁，该反应的化学方程式为：； （3）铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生了一系列的化学反应； 该实验是利用铁粉生锈消耗氧气，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，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，故实验测得的空气中氧气的体积分数是：。 4．（25-26九年级上·江苏宿迁·期中）铁钉是生活中常见的铁制品。铁钉在空气中极易生锈，某学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。 Ⅰ．探究不同条件下铁钉的锈蚀 取三枚铁钉，按第如图所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。 试管 a b c 实验现象 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀 (1)铁锈的主要成分是 (填化学式)。 (2)由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是_______。 A．只与水接触 B．只与空气接触 C．与水和空气同时接触 Ⅱ．探究盐酸除锈时的反应 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生。 【实验分析】 (3)铁锈消失是因为铁锈与稀盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 。 Ⅲ．探究稀盐酸和稀硫酸的性质 (4)A、B烧杯中都能观察到的现象是 因为稀盐酸和稀硫酸中含有相同的阳离子 (填离子符号)。 (5)试管C中无明显现象，试管D中的现象是 ；请从构成物质的微观粒子的角度分析本实验中稀盐酸与稀硫酸性质的差异 。 【答案】(1)Fe2O3 (2)C (3) (4) 铁丝表面产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色 H+ (5) 产生白色沉淀 稀盐酸含有Cl-，稀硫酸含有，阴离子不同导致性质差异 【详解】（1）铁锈的主要成分是氧化铁（Fe2O3）。 （2）试管a（干燥，无锈）、b（水+油隔绝空气，无锈）、c（水+空气，生锈）的现象对比，说明铁钉锈蚀需要与水和空气同时接触，故选C。 （3）铁锈（主要成分Fe2O3）与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为。 （4）稀盐酸、稀硫酸能与铁丝反应生成氢气和亚铁盐，因此现象为铁丝表面产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色； 稀盐酸和稀硫酸中相同的阳离子是H+。 （5）稀硫酸与硝酸钡溶液发生的反应是，因此试管D中现象是产生白色沉淀； 稀盐酸和稀硫酸的阳离子均为H+，但阴离子分别为Cl-、，阴离子不同导致二者性质存在差异。 5．（2025九年级下·全国·专题练习）为探究铁生锈的原因，某化学兴趣小组的同学进行了下列四个实验： 一段时间后，实验中的铁丝生锈了，而实验中的铁丝没有明显变化。仔细分析这四个实验，回答下列问题： (1)评价方案 对照实验指除了一个变量外，其他的量都保持相同的实验。该实验方案中采用了对照的实验方法，请写出其中的对照实验(填实验代号)和变量。 第①组对照实验： ，变量是 。 第②组对照实验： ，变量是 。 第③组对照实验： ，变量是 。 (2)解释数据 实验时，每隔一段时间测量导管内水面上升的高度，相关数据如下表所示： 时间/h 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 A中导管内水面上升高度 0 0 0 0 0 0 B中导管内水面上升高度 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5 C中导管内水面上升高度 0 0 0 0 0 0 D中导管内水面上升高度 0.4 1.2 3.4 7.6 9.5 9.8 导致实验中导管内水面上升的原因是 。 (3)获得结论 根据本实验，你认为导致铁生锈的物质有 。 【答案】(1) 水 氧气 食盐 (2)铁丝生锈消耗了空气中的氧气，锥形瓶内压强减小 (3)水和氧气 【详解】（1）在进行探究性实验设计时，若有多个影响因素，应注意控制变量。第①组对照实验是AB，A中是干燥的铁丝，B中是蘸了无氧蒸馏水的铁丝，故变量是水。第②组对照实验是BC，一个放在空气中是蘸了水的铁丝，一个是放在水中没有与氧气接触，故变量是氧气； 第③组对照实验BD，一个是蘸了水的铁丝，一个是蘸了食盐水的铁丝，故变量是食盐。 （2）导致 B 、D实验中导管内水面上升的原因是铁丝生锈消耗了空气中的氧气，使装置内的压强减小。 （3）根据本实验的探究结果可知，导致铁生锈的物质有水和氧气。 1．（25-26九年级上·广东汕尾·期中）工业黄金——稀土元素 稀土元素性质非常活泼，在自然界中以化合物形式存在，从富含稀土元素的矿物中提取稀土，是一个复杂的化学过程，常涉及溶解、过滤、沉淀等多种分离方法。稀土元素具有优异的光、电、磁等特性。从智能手机的振动马达、液晶显示屏，到风力发电机的永磁体、新能源汽车的电池，再到军事领域的精密制导系统，都离不开稀土。 中国曾是世界上稀土储量最大的国家，如图为“我国稀土储量全球占比变化图”。 依据上文，回答问题： (1)稀土元素在自然界中主要以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。其原因是 。 (2)请写出稀土元素的一种用途。 。 (3)在稀土的电解冶炼过程中，其中以氧化铈(CeO2)为原料获取金属铈，CeO2中Ce元素的化合价为 。 (4)稀土元素化学性质活泼，例如金属钕(Nd)在空气中容易被氧化，生成氧化钕(Nd2O3)。该反应的化学方程式为： 。 (5)我国稀土储量占比不断减少的主要原因可能是___________。 A．其他国家发现大量新矿 B．资源没及时开采，因水土流失损耗掉 C．我国过度开采稀土资源 D．稀土现在已经到处可见，不再“稀有” 【答案】(1) 化合物 稀土元素化学性质非常活泼 (2)智能手机的振动马达、液晶显示屏、风力发电机的永磁体、新能源汽车的电池、军事领域的精密制导系统（一点即可） (3)+4 (4) (5)C 【详解】（1）由题干信息可知，稀土元素化学性质非常活泼，故在自然界中主要以化合物形式存在； （2）由题干信息可知，稀土元素的用途：智能手机的振动马达、液晶显示屏、风力发电机的永磁体、新能源汽车的电池、军事领域的精密制导系统； （3）CeO2中氧元素显-2价，设Ce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，可得：，x=+4； （4）金属钕(Nd)能与空气中的氧气反应生成氧化钕(Nd2O3)，该反应的化学方程式为：； （5）A、其他国家发现大量新矿，会导致我国稀土储量占比减少，但不是主要原因，不符合题意； B、资源没及时开采，因水土流失损耗掉，会造成资源的浪费，但不是我国稀土储量占比不断减少的主要原因，不符合题意； C、我国过度开采稀土资源，会造成资源的浪费，是我国稀土储量占比不断减少的主要原因，符合题意； D、稀土资源分布不均，并不是到处可见，且这不是我国稀土储量占比不断减少的原因，不符合题意。 故选C。 2．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考）在科学探究中，如果问题涉及多个因素(变量)，可以只研究因变量与一个自变量的关系，控制其他量不变。运用控制变量的方法，可将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决。 六十九中学化学兴趣小组的同学们利用控制变量的方法来探究铁生锈条件。邀请你共同参与完成他们的探究活动。 【明确目的】探究铁生锈的条件 【寻找变量】 (1)铁锈的主要成分为Fe2O3，xH2O3，依据 ，可推测出铁需要与空气中的氧气和水蒸气接触才能生锈，确定变量为 。 【设计实验】同学们设计如图1所示的实验 【证据推理】 (2)对比甲、乙试管中的现象，说明铁钉生锈需要与氧气接触，对比 试管中现象，说明铁钉生锈需要与水接触。通过分析同学们得出铁生锈的条件。 【学科融合】 (3)小玖同学用如图2所示装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满CO2的水溶液，并将其放在阳光下照射。一段时间后可观察到 (填“甲”或“乙”)中铁钉出现锈蚀。 【方法迁移】 (4)同学们看到教材中三星堆出土的青铜大面具，已经生锈，查阅资料得知铜锈的主要成分碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。可推测出铜锈蚀除有水和氧气外，还必须有 参与，在图3所示的几组实验中，观察到甲试管中铜表面有绿色物质生成，其他三组均无明显现象。作为对照实验的是 组实验(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)，其它实验分别与对照实验对比，才能得出铜生锈的条件。 【实际应用】 (5)废旧金属的回收利用，不仅可以减少资源浪费，还能降低环境污染。现取一定量已经锈蚀的铁钉(假设只含铁和氧化铁)，经测定其中氧元素的含量为24%，则已经锈蚀的铁与未锈蚀的铁的质量比为 。 【答案】(1) 质量守恒定律或元素种类在化学变化前后不变 氧气和水(或水蒸气) (2)甲、丙 (3)甲 (4) 二氧化碳/CO2 甲 (5)14：5 【详解】（1） 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，铁锈中含有的氢元素和氧元素，空气中只有水蒸气含有氢元素，氧气和水蒸气都含有氧元素，所以可推测铁生锈的条件。要探究铁生锈与氧气和水蒸气的关系，所以确定变量为氧气和水蒸气。 （2）在该实验中，甲试管中铁钉既与氧气接触又与水接触，丙试管中铁钉只与氧气接触（干燥剂吸收了水蒸气）。对比甲、丙试管中的现象，甲中铁钉生锈，丙中铁钉不生锈，说明铁钉生锈需要与水接触。 （3）金鱼藻在阳光下可以进行光合作用产生氧气，甲瓶中有金鱼藻产生氧气，同时铁钉与CO2的水溶液接触，满足铁生锈与氧气和水同时接触的条件；而乙瓶中没有额外的氧气来源，铁钉不能满足生锈条件。 （4）根据碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3的化学式，其中含有碳元素，而铜生锈的已知条件中有水H2O和氧气O2，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以可推测出铜锈蚀除有水和氧气外，还必须有二氧化碳CO2参与。在探究铜生锈条件的实验中，甲试管中铜与水、氧气、二氧化碳同时接触，观察到甲试管中铜表面有绿色物质生成，其他三组均无明显现象。要探究铜生锈的条件，需要以甲为对照实验，将乙（只与水和二氧化碳接触）、丙（只与氧气和二氧化碳接触）、丁（只与水和氧气接触）分别与甲对比，才能得出铜生锈的条件。所以作为对照实验的是甲组实验。 （5）在氧化铁（Fe2O3）中，氧元素的质量分数为，已知铁钉中氧元素的含量为24%，设铁钉的总质量为m，则氧化铁的质量为24%m÷30%=0.8m。在氧化铁（Fe2O3）中，铁元素的质量为0.8m-24%m=0.8m-0.24m=0.56m，这部分铁是已锈蚀的铁。未锈蚀的铁的质量为m-0.8m=0.2m，则已经锈蚀的铁与未锈蚀的铁的质量比为0.56m：0.2m=14：5。 3．（24-25九年级下·安徽合肥·开学考试）科技小组同学以“铁锈蚀”为主题开展如下项目式学习。 【查阅资料】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。 I.探究铁生锈的条件 【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，进行如图所示的三个实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。 (1)对比实验 填序号，可以得出铁生锈需要水。 (2)实验Ⅰ中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，观察到现象 。写出铁锈主要成分化学式 。 Ⅱ探究影响铁粉生锈速率的因素 【查阅资料】①暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。②白色硫酸铜遇水变蓝。 【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。 【进行实验】表中是2g铁粉、5g水与不同质量活性炭、食盐混合均匀10分钟温度记录。 实验编号 活性炭 食盐 温度上升值 1 0 0 2 0 3 0 x 4 【解释与结论】 (3)表中x的值为 。 (4)对比实验1和3，得出的结论是 。 得出结论：对比1和2，3，4“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快生锈速率”。 (5)下列说法或做法正确的是______ 填字母。 A．暖贴在使用前不需要密封保存 B．利用铁生锈的原理，可以测定空气中氧气含量 C．利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜 D．校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈 Ⅲ铁锈主要成分下的n数值探究 (6)根据图3进行两步实验，实验相关数据如图4。 第一步：取使用一段时间的脱氧剂于玻璃管中，持续通入，加强热至，反应过程中当观察到 现象，证明产物有水。 第二步：改持续通入，加强热至，熄灭酒精喷灯后，继续通入至固体冷却。继续通入目的是 。 【计算】 (7)这包“脱氧剂”中的 。 【答案】(1)Ⅰ、Ⅱ (2) 左端液面上升至刻度线1 (3) (4)食盐会加快铁生锈 (5)BCD (6) 硫酸铜粉末变蓝 将水蒸气全部排出到后续装置，防止产生误差 (7)5 【详解】（1）根据对照实验原理，实验Ⅰ、Ⅱ对比满足变量为是否有水，研究对象是铁生锈是否需要水的条件； （2）根据空气中氧气约占总体积的五分之一，铁生锈需要消耗氧气和水，所以实验Ⅰ中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，观察到现象为：左端液面上升至刻度线1，铁锈主要成份是三氧化二铁，化学式为； （3）根据控制变量法的要求，要研究活性炭、食盐对铁粉生锈速率的促进的作用，只能改变单因素变量，从实验4可知x的值为； （4）通过对比实验1和3，活性炭不变，食盐的量增加，温度上升值增加，所以食盐会加快铁生锈； （5）A、暖贴使用前需要密封保存，防止接触空气内的水蒸气和氧气反应，错误； B、利用铁生锈消耗空气中的氧气，所以可以测定空气中氧气含量，正确； C、铁生锈会消耗水和氧气，所以可以用来食品保鲜，正确； D、通过定期喷涂油漆可以隔绝氧气和水防止生锈，正确。 故选BCD； （6）硫酸铜是白色粉末，遇水变蓝，当观察到硫酸铜粉末变蓝，证明有水生成；继续通入氢气，将水蒸气全部排出到后续装置，防止产生误差，如果不继续通入氢气，生成的水蒸气会部分残留在玻璃管内，无法被碱石灰完全吸收，会导致实验误差； （7）由图4可知，时，铁锈由变为，质量减少；时，由Fe变为，质量减少，即减少的质量为中氧元素的质量。则质量关系有：：，即18n：：，解得。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 金属材料的锈蚀与防护 分层作业 1．（25-26九年级上·江苏苏州·月考）下列说法正确的是 A．生铁和氧化铁均属于合金 B．生铁可以完全溶解在足量稀盐酸中 C．多数合金的熔点比各成分金属低 D．回收利用废金属仅是为了节约资源 2．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考）下列叙述正确的是 A．计算机房及精密仪器室建议配用干粉灭火器 B．煤的干馏可得到煤气、焦炭、煤焦油 C．将燃料充分燃烧可有效缓解酸雨的形成 D．给自行车链条镀铬，以防止生锈 3．（24-25九年级下·安徽·随堂练习）下列说法正确的是 A．铁锈的主要成分是 B．铁生锈属于缓慢氧化 C．铁在干燥空气中容易生锈 D．铁锈对铁制品起保护作用 4．（25-26九年级上·江苏徐州·月考）周杰伦的一首歌曲《青花瓷》中唱道：“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的主要成分是碱式碳酸铜。铜在潮湿的空气中生成碱式碳酸铜的化学反应为Cu+O2+CO2+H2O→Cu2(OH)2CO3。下列说法中正确的是 A．铜绿是纯净物 B．将铜放置在潮湿环境中，可以防止铜生锈 C．加热铜绿时，黑色粉末变成绿色 D．铜生成碱式碳酸铜的化学反应是化合反应 5．（2025·山东德州·中考真题）铁是应用较广泛的金属。下列铁制品最容易生锈的是 A．喷漆的栏杆 B．涂油的链条 C．未擦干的铁锅 D．不锈钢保温杯 6．（24-25九年级下·青海西宁·月考）为证明铁与氧气、水同时接触时易生锈，下列实验必须要做的有 A．①②③ B．②③ C．①③④ D．②③④ 7．（2025·吉林长春·二模）兴趣小组同学按照图1完成“铁生锈的条件”实验，3天后观察到试管a中铁钉生锈，7天后观察到试管b中铁钉也生锈了。小组同学又按照图2进行实验。在通风环境中持续采集水中溶解氧浓度，得到数据图像如图3所示。下列说法错误的是 A．将蒸馏水煮沸后冷却可降低水中溶解的氧气量 B．对比a、b两支试管内的现象，说明铁生锈需要与水接触 C．根据图3可知，植物油能够减少氧气的溶解量 D．生活中可在铁制品表面涂上植物油防止生锈，说明植物油可以隔绝水 8．（24-25九年级下·陕西榆林·开学考试）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．④中观察不到火星四射的可能原因是铁丝没有打磨 D．实验完成后烧瓶②中固体质量增加，④中固体质量减小 9．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）某兴趣小组为了探究“铁丝生锈的条件”和“铁丝燃烧的影响因素”，进行如下实验（点燃操作已略去，每个装置不止一个，可以根据实验需要进行选择）。下列判断错误的是 A．对比③④可知：铁丝形状影响铁丝燃烧 B．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一 C．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一 D．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一 10．（2025·河北沧州·模拟预测）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法不恰当的是 A．水龙头表面镀铬 B．自行车链条涂油 C．用“钢丝球”擦拭铝壶上的污渍 D．将使用后的菜刀擦干存放 11．（25-26九年级上·黑龙江绥化·期中）金属的应用非常广泛。 (1)生活中常用铁锅炒菜，主要是利用了铁的______。 A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．有金属光泽 (2)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是______。 A．节约金属资源 B．合理开采矿物 C．防止钢铁生锈 (3)常温下，铁生锈的条件是铁接触空气中的 和 。 (4)防止钢铁制品生锈常用的方法是(举一个实例) 。 (5)啤酒是生活中常见的饮料。观察一瓶啤酒未见气泡，打开啤酒瓶盖儿会冒出大量气泡，原因是 。 (6)实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑，化学方法是加入 。 12．（2025·云南·一模）小红要买热水壶，在网上查了一下电热水壶内胆常用的两种材料“高锰钢”与“304不锈钢”的区别，发现“高锰钢”增加了“锰”的含量。 (1)“高锰钢”和“304不锈钢”都属于铁的合金，二者具有的优良性能是 （写一条）。 (2)好奇的小红想探究锰（）与常见金属铁、铜的活动性强弱，于是取大小相同的三种金属片，分别放入等量的同种稀盐酸中，发现锰片表面产生气泡的速率比铁片快，铜片表面无明显现象，故三种金属的活动性顺序由强到弱为 。 (3)小明认为将小红实验中的稀盐酸替换成溶液，也能得到同样的结论，请写出将锰片放入溶液中发生反应的化学方程式： （已知锰元素在生成物中显价）。 (4)用“304不锈钢”和“高锰钢”制作的餐具 （选填“能”或“不能”）长时间盛放酸性食物。 (5)生活中的许多物品都由钢铁制成，我国每年因金属锈蚀而报废的钢铁设备和材料相当于钢铁产量的30%。防止钢铁生锈的方法除制造合金如不锈钢外，还有 （写一条即可）。 13．（2025·宁夏吴忠·二模）金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。 (1)常用的金属除了铁外，还有铜、铝等，要比较铜、铁、铝三种金属的活动性强弱，同学们进行了如图实验： ①由右图实验可知三种金属的活动性顺序为 。 ②分析后，大家一致认为 （填“甲”“乙”“丙”）实验无需进行即可得出上述结论。 (2)国产大型客机，机身采用铝锂合金，抗腐蚀性优良，除此之外，还具有的性质是 。 (3)要证明铁钉生锈的过程中一定有氧气参加了反应，下图实验中必须完成的是 （填序号）。 14．（2025·广西崇左·模拟预测）金属材料在人类的生产、生活中有着十分重要的作用。 (1)生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和 。 (2)生铁和钢都属于铁合金，主要区别是生铁的含碳量比钢的含碳量 (填“高”或“低”)。 (3)金属蚀刻是利用金属与蚀刻剂发生反应，形成所需图案的工艺。我校学习小组以硫酸铜溶液为蚀刻剂、铁为底板，蚀刻一幅银白色底板凸显出红“福”的图案参加学校科技节活动，该反应的化学方程式是 。 (4)用如图所示实验进行铁钉锈蚀的探究。 ①试管B中使用经煮沸并迅速冷却的蒸馏水的目的是 。 ②实验中能说明铁钉锈蚀需要与水接触的实验现象是 。 ③由实验可知，日常生活中的铁制品可采用的防锈措施有 (答一点)。 15．（2025·广西南宁·三模）金属材料在社会生活中有着广泛的应用，让我们一起走进金属世界吧！   Ⅰ．金属的冶炼 (1)青铜是金属冶铸史上出现最早的合金，青铜的硬度比纯铜 (选填“小”或“大”)。 (2)早在公元前4世纪，我国已掌握了利用铁矿石冶炼铁的技术。赤铁矿在物质分类中属于 (选填“纯净物”或“混合物”)，请写出高炉炼铁时利用一氧化碳的还原性炼铁的反应原理 (用化学方程式表示)。 (3)公元前2世纪，发明了“充氧”等炼钢法，“充氧”的目的是降低生铁中的 ，获得性能更好的钢。 Ⅱ．金属的锈蚀 (4)铁生锈是铁与空气中的 发生反应。 (5)金属资源的储量有限，而且不能再生。下列措施能够保护金属资源的是___________(选填序号)。 A．任意开采矿物 B．回收利用废旧金属 C．在铁制品表面喷漆 D．用塑料代替金属材料制造管道 16．（24-25九年级上·陕西西安·月考）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 。 1．（2025九年级上·江苏常州·专题练习）为研究NaCl对铁锈蚀的影响，现设计如图实验：甲、乙两支同样的试管分别用等量食盐水和蒸馏水湿润，里面均涂上等量铁粉，塞上带导管的橡皮塞，倒插入水中，保持深度一致。下列正确的是 开始3分钟后现象 最终实验现象 A 甲试管中水位比乙高 两试管中的水位一样高 B 甲试管中水位比乙低 甲试管中水位比乙高 C 两试管中的水位一样高 甲试管中水位比乙低 D 甲试管中水位比乙低 两试管中的水位一样高 A．A B．B C．C D．D 2．（2025九年级上·江苏南京·专题练习）某化学学习小组为探究铁生锈条件，利用三个表面已打磨干净的铁片进行如图所示实验，放置 一段时间，出现了锈蚀，下列说法正确的是 A．甲、乙中，一段时间后，空气中氧气的体积分数相等 B．乙中，铁片在水面下的部分锈蚀最严重 C．对比乙、丙，说明铁生锈与氧气有关 D．植物油液面b 、c 端降低，a 、d 端升高 3．（2025·云南昆明·三模）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。化学老师帮助同学们建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 【建构模型】 【运用模型】 (1)探究1：将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”)。 (2)探究2：粗盐中不溶性杂质(泥沙)及可溶性杂质(MgCl2)的去除。 ①根据“性质差异”，可除去粗盐中的泥沙，利用的是泥沙 的性质。 ②采用“反应转化法”，可除去粗盐水中的MgCl2，写出除杂时发生反应的化学方程式 。 (3)探究3：根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 某小组同学根据铁在空气中生锈的原理设计如图实验装置，测定空气中氧气的含量。8分钟后测得的实验数据如表： 测量项目 实验前 实验后 烧杯中水的体积 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 烧杯中剩余水的体积 体积/mL 80.0 126.0 54.5 铁生锈是铁与空气中的 接触发生化学反应的过程。根据表中数据计算，实验测得的空气中氧气的体积分数是 (消耗的水的体积忽略，结果精确到0.1%)。 4．（25-26九年级上·江苏宿迁·期中）铁钉是生活中常见的铁制品。铁钉在空气中极易生锈，某学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。 Ⅰ．探究不同条件下铁钉的锈蚀 取三枚铁钉，按第如图所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。 试管 a b c 实验现象 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化 蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀 (1)铁锈的主要成分是 (填化学式)。 (2)由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是_______。 A．只与水接触 B．只与空气接触 C．与水和空气同时接触 Ⅱ．探究盐酸除锈时的反应 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生。 【实验分析】 (3)铁锈消失是因为铁锈与稀盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 。 Ⅲ．探究稀盐酸和稀硫酸的性质 (4)A、B烧杯中都能观察到的现象是 因为稀盐酸和稀硫酸中含有相同的阳离子 (填离子符号)。 (5)试管C中无明显现象，试管D中的现象是 ；请从构成物质的微观粒子的角度分析本实验中稀盐酸与稀硫酸性质的差异 。 5．（2025九年级下·全国·专题练习）为探究铁生锈的原因，某化学兴趣小组的同学进行了下列四个实验： 一段时间后，实验中的铁丝生锈了，而实验中的铁丝没有明显变化。仔细分析这四个实验，回答下列问题： (1)评价方案 对照实验指除了一个变量外，其他的量都保持相同的实验。该实验方案中采用了对照的实验方法，请写出其中的对照实验(填实验代号)和变量。 第①组对照实验： ，变量是 。 第②组对照实验： ，变量是 。 第③组对照实验： ，变量是 。 (2)解释数据 实验时，每隔一段时间测量导管内水面上升的高度，相关数据如下表所示： 时间/h 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 A中导管内水面上升高度 0 0 0 0 0 0 B中导管内水面上升高度 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5 C中导管内水面上升高度 0 0 0 0 0 0 D中导管内水面上升高度 0.4 1.2 3.4 7.6 9.5 9.8 导致实验中导管内水面上升的原因是 。 (3)获得结论 根据本实验，你认为导致铁生锈的物质有 。 1．（25-26九年级上·广东汕尾·期中）工业黄金——稀土元素 稀土元素性质非常活泼，在自然界中以化合物形式存在，从富含稀土元素的矿物中提取稀土，是一个复杂的化学过程，常涉及溶解、过滤、沉淀等多种分离方法。稀土元素具有优异的光、电、磁等特性。从智能手机的振动马达、液晶显示屏，到风力发电机的永磁体、新能源汽车的电池，再到军事领域的精密制导系统，都离不开稀土。 中国曾是世界上稀土储量最大的国家，如图为“我国稀土储量全球占比变化图”。 依据上文，回答问题： (1)稀土元素在自然界中主要以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。其原因是 。 (2)请写出稀土元素的一种用途。 。 (3)在稀土的电解冶炼过程中，其中以氧化铈(CeO2)为原料获取金属铈，CeO2中Ce元素的化合价为 。 (4)稀土元素化学性质活泼，例如金属钕(Nd)在空气中容易被氧化，生成氧化钕(Nd2O3)。该反应的化学方程式为： 。 (5)我国稀土储量占比不断减少的主要原因可能是___________。 A．其他国家发现大量新矿 B．资源没及时开采，因水土流失损耗掉 C．我国过度开采稀土资源 D．稀土现在已经到处可见，不再“稀有” 2．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考）在科学探究中，如果问题涉及多个因素(变量)，可以只研究因变量与一个自变量的关系，控制其他量不变。运用控制变量的方法，可将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决。 六十九中学化学兴趣小组的同学们利用控制变量的方法来探究铁生锈条件。邀请你共同参与完成他们的探究活动。 【明确目的】探究铁生锈的条件 【寻找变量】 (1)铁锈的主要成分为Fe2O3，xH2O3，依据 ，可推测出铁需要与空气中的氧气和水蒸气接触才能生锈，确定变量为 。 【设计实验】同学们设计如图1所示的实验 【证据推理】 (2)对比甲、乙试管中的现象，说明铁钉生锈需要与氧气接触，对比 试管中现象，说明铁钉生锈需要与水接触。通过分析同学们得出铁生锈的条件。 【学科融合】 (3)小玖同学用如图2所示装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满CO2的水溶液，并将其放在阳光下照射。一段时间后可观察到 (填“甲”或“乙”)中铁钉出现锈蚀。 【方法迁移】 (4)同学们看到教材中三星堆出土的青铜大面具，已经生锈，查阅资料得知铜锈的主要成分碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。可推测出铜锈蚀除有水和氧气外，还必须有 参与，在图3所示的几组实验中，观察到甲试管中铜表面有绿色物质生成，其他三组均无明显现象。作为对照实验的是 组实验(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)，其它实验分别与对照实验对比，才能得出铜生锈的条件。 【实际应用】 (5)废旧金属的回收利用，不仅可以减少资源浪费，还能降低环境污染。现取一定量已经锈蚀的铁钉(假设只含铁和氧化铁)，经测定其中氧元素的含量为24%，则已经锈蚀的铁与未锈蚀的铁的质量比为 。 3．（24-25九年级下·安徽合肥·开学考试）科技小组同学以“铁锈蚀”为主题开展如下项目式学习。 【查阅资料】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。 I.探究铁生锈的条件 【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，进行如图所示的三个实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。 (1)对比实验 填序号，可以得出铁生锈需要水。 (2)实验Ⅰ中铁丝足量，时间足够长，打开止水夹后，观察到现象 。写出铁锈主要成分化学式 。 Ⅱ探究影响铁粉生锈速率的因素 【查阅资料】①暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。②白色硫酸铜遇水变蓝。 【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。 【进行实验】表中是2g铁粉、5g水与不同质量活性炭、食盐混合均匀10分钟温度记录。 实验编号 活性炭 食盐 温度上升值 1 0 0 2 0 3 0 x 4 【解释与结论】 (3)表中x的值为 。 (4)对比实验1和3，得出的结论是 。 得出结论：对比1和2，3，4“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快生锈速率”。 (5)下列说法或做法正确的是______ 填字母。 A．暖贴在使用前不需要密封保存 B．利用铁生锈的原理，可以测定空气中氧气含量 C．利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜 D．校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈 Ⅲ铁锈主要成分下的n数值探究 (6)根据图3进行两步实验，实验相关数据如图4。 第一步：取使用一段时间的脱氧剂于玻璃管中，持续通入，加强热至，反应过程中当观察到 现象，证明产物有水。 第二步：改持续通入，加强热至，熄灭酒精喷灯后，继续通入至固体冷却。继续通入目的是 。 【计算】 (7)这包“脱氧剂”中的 。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $