第19讲 金属防护和废金属回收（暑假预习讲义）新九年级化学新教材沪教版

第18讲 金属防护和废金属回收 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.能认识钢铁生锈的影响因素，根据防止金属腐蚀的常用方法提出防护措施； 2.能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。 3.能进行铁生锈条件的实验设计、操作和观察；学会运用所学知识设计防锈方案。 预习重点 1.铁生锈的条件和防止铁生锈的方法； 2.废金属回收的意义。 预习难点 1.理解铁生锈的实质和影响因素； 2.运用所学知识设计防锈方案。 情｜境｜启｜思 问题：“同学们看，图1和图2中的铁钉状态截然不同。是什么让它们变得锈迹斑斑？图3告诉你铁锈什么样——疏松多孔，水和氧气可以穿过它继续‘侵蚀’内部。图4更告诉我们，如果不加防护，金属最终会被完全锈穿甚至引发事故。今天我们就来研究，如何‘救救’这些生病的金属。” 深｜研｜精｜炼 知识点01 钢铁的锈蚀与防护 钢铁的锈蚀与防护 1.铁在密闭容器里生锈引起气压变化 实验现象：铁丝网表面有少量的 色物质出现；烧杯中滴有红墨水的水沿导管上升一段距离，形成一段红色水柱。 现象解释：红棕色物质是铁锈，铁生锈消耗了 ，使锥形瓶内的气压 ，烧杯内滴有红墨水的水被倒吸入导管中。 2．探究钢铁锈蚀的条件 条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉全部在蒸馏水中 铁钉与空气和 蒸馏水同时接触 铁钉与空气和氯化钠溶液同时接触 图示 ① ② ③ ④ 生锈程度 生锈 生锈 生锈 生锈 结论 （1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是 （2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是 由此可知，铁生锈的条件是 （3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会 铁的锈蚀。 教材拓展： 控制变量法：把多因素问题变成多个单因素，每次只改变一个因素。 3.钢铁的锈蚀过程 （1）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟 、 等物质作用（水和氧气必须 存在，铁才会生锈），发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会 铁的锈蚀。 特别提醒： 铁生锈有氧气参加，且反应很慢不易被察觉，属于缓慢氧化。 （2）铁锈是一种混合物，成分复杂，主要成分是 (Fe2O3) 。铁锈是一种 的物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透（铁制品表面的铁锈若不及时除去,会加速其锈蚀），持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。 4.防止钢铁锈蚀的方法 （1）钢铁防锈的原理：破坏钢铁制品锈蚀的条件，使钢铁制品隔绝空气或水。 （2）钢铁防锈的方法 ①保持铁制品的 。 ②铁制品表面覆盖 ，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷、镀一层金属如铬、烤蓝（在金属表面生成一层 ）。 ③改变其 ，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。 （3）铝的“自我保护” （1）铝的化学性质比较活泼，比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。 （2）实际上铝制品一般不需要采取防锈措施，因为铝在空气中与氧气反应，生成一层致密而结实的氧化铝膜覆盖在铝的表面，防止内部的铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。 【特别提醒】 本知识点主要考察钢铁锈蚀的条件探究，解题时需注意： （1） 铁生锈是铁与氧气、水分子发生化学反应的结果； （2） 铁生锈需要氧气和水同时存在，干燥空气和植物油可以防止铁生锈； （3） 铁锈是一种松脆多孔的物质，不能保护里层的铁不被锈蚀，因此应采取有效措施防止铁生锈。 【例1】（2026·湖南·模拟预测）为探究影响铁钉生锈速率的因素，小组同学将光亮的铁钉置于不同条件下的密闭容器中，并测定装置内氧气体积分数的变化如下图。 编号 实验条件 1 100 mL 25℃ 蒸馏水 2 100 mL 35℃ 蒸馏水 3 100 mL 25℃ 3.5% 的氯化钠溶液 下列说法不正确的是（ ） A．实验3中铁钉锈蚀的速率最快 B．铁生锈与氧气和水蒸气有关 C．设计实验2和3来探究温度对铁钉生锈速率的影响 D．对比实验1和3可知氯化钠溶液能加快铁生锈的速率 【即练1】（2026·重庆·中考真题）要证明铁钉生锈过程中一定有水参加了反应，则下列实验中必须完成的是（ ） A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【即练2】（2026·江苏盐城·模拟预测）某同学用如图装置探究铁钉生锈的条件。关于该实验的分析不正确的是（ ） A．植物油的作用是隔绝水 B．可用CaO做干燥剂 C．一段时间后，装置中的红墨水左高右低 D．a、b装置的对比说明铁钉生锈的条件之一是需要氧气 知识点02 废金属的回收利用 废金属的回收利用 1.废金属的概述：主要指冶金工业、金属加工业产生的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等。 2.废金属的危害：①造成资源浪费；②污染环境。 3.回收利用废金属的意义：①节约铁矿石等资源；②节约能源；③减少环境污染。 4.保护金属资源的有效途径 ①防止金属 。 ②废旧金属 。 ③ 、 开采矿物，严禁乱采滥挖。 ④寻找金属的 。 日常生活中常见的替代金属材料的用品有自来水管、下水管道、门窗等，它们是由金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗。塑铝和塑钢属于特殊塑料，不是金属材料。 【特别提醒】 保护金属资源的有效途径 ①防止金属锈蚀 。 ②废旧金属回收利用。 ③有计划、合理地 开采矿物，严禁乱采滥挖。 ④寻找金属的代用品。。 【例2】（2026·山西·模拟预测）铬在常温下会与氧气反应生成一层致密的氧化铬薄膜。将铬镀在金属表面形成薄膜用于防锈，其防锈原理是（ ） A．隔绝氧气和水 B．消耗全部氧气 C．改变金属结构 D．改变金属性质 【即练3】（2026·河南周口·模拟预测）下列有关金属及合金的说法不正确的是（ ） A．常温下所有的金属都是固体 B．生活中将铁刀洗净后立即擦干是为了防止铁刀生锈 C．回收废旧金属可实现资源再利用 D．合金属于混合物 【即练4】（2026·广西南宁·二模）进入21世纪以来，我国已经成为世界第一大造船国。为保证船舶的使用寿命，船舶要进行防锈处理，下列有关铁制品锈蚀与保护的说法错误的是（ ） A．船表面刷漆可以防锈 B．可常用酸清洗船体来保护钢铁 C．将铁制成合金可以减缓其锈蚀 D．海水中盐的存在会加快钢铁的锈蚀速度 1．（2026·辽宁鞍山·三模）如图是某小组的微型实验装置图，下列说法不正确的是（ ） A．实验最终观察到活塞向左移动 B．当铁丝不再生锈时，注射器内气体的主要成分是氮气 C．该实验说明铁丝生锈与水有关 D．若铁丝过量，可测定空气中氧气的体积分数 2．（2026·江苏苏州·中考真题）用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究，其中铁钉最容易生锈的是（ ） A． B． C． D． 3．（2026·山东泰安·一模）下列实验方案能达到目的的是（ ） A．验证质量守恒定律 B．探究铁生锈是否与水有关 C．比较金属活动性 D．测定空气中氧气的含量 4．（25-26九年级上·山东烟台·期末）关于以下实验现象的分析，正确的是（ ） A．对比①②可以探究接触水是否是铁生锈的条件之一 B．上述实验可以得出铁生锈的条件是与空气及水接触 C．对比①③可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一 D．一周过后，②中铁钉产生的铁锈最多 6．（2026·湖南湘潭·二模）在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是（ ） A．合金比组成它的纯金属硬度更大、熔点更高 B．合金中只含金属元素 C．铝和金都有很好的抗腐蚀性，是因为二者的化学性质都很稳定 D．为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆 7．（2026·河南漯河·模拟预测）新情境  2026年央视春晚舞台上，创意节目《武BOT》惊艳亮相。一群由铝合金骨架和碳纤维复合材料外壳打造的智能机器人与人“共武”，展现了传统武术与现代科技的完美融合。下列有关说法不正确的是（ ） A．机器人的“骨骼”铝合金属于金属材料，其硬度比纯铝大 B．碳纤维复合材料是一种复合材料，具有强度高、密度小的特点 C．铝在空气中不易锈蚀，是因为铝的化学性质不活泼，不与氧气反应 D．废弃的机器人应分类回收，能节约金属资源 8．（2026·广西南宁·三模）矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的。下列不符合保护金属资源的有效途径是（ ） A．回收利用废旧金属 B．大力开采矿物资源 C．研制金属的代用品 D．防止金属腐蚀 9．（2026·福建泉州·模拟预测）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和氧气 10．（2026·广西柳州·二模）壮族铜鼓是以锡青铜制造的鼓，是一种古铜器。下列关于锡青铜的说法正确的是（ ） A．一种合金 B．硬度比铜小 C．容易生锈 D．不能与酸反应 11．（2026·湖南长沙·三模）下列有关金属及合金的说法错误的是（ ） A．金属在常温下都是固体 B．钛合金耐腐蚀 C．铁制品在潮湿的空气中易生锈 D．钢铁是常用的金属材料 12．（2026·四川内江·三模）下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（ ） A．铝制品耐腐蚀是因为铝表面易形成致密氧化膜 B．铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果 C．回收废旧金属可节约金属资源 D．合金的硬度一般比组成它的纯金属低 13．（2026·广东佛山·模拟预测）自然界金属矿物资源丰富。下列说法错误的是（ ） A．自然界存在金单质 B．铝化学性质不活泼耐腐蚀 C．磁铁矿()可用来炼铁 D．合理开采以保护金属资源 14．（2026·河南郑州·模拟预测）下列有关金属材料的说法中，不正确的是（ ） A．铝有良好的抗腐蚀性，是因为其表面会形成一层致密的氧化铝薄膜 B．纯铜的熔点比黄铜的高，生铁的硬度比纯铁的低 C．铁制品表面涂油可以隔绝氧气和水，从而防止生锈 D．回收废旧金属不仅保护金属资源，还能减少环境污染 15．（2026·四川成都·二模）学习小组查阅相关资料后进行了讨论，以下错误的是（ ） A．由徐光宪院士带领团队研发的稀土分离技术，打破了发达国家的垄断 B．稀土元素是一类金属元素的统称，化学性质稳定，所以提炼比较困难 C．稀土资源属于不可再生资源，需要有效保护和合理开发 D．通过高效开采、回收再利用和材料替代可保护我国稀土资源 16．（2026·河南开封·模拟预测）2026年春晚舞台上，由高科技金属材料打造的奔马数控矩阵装置和机器人方阵惊艳亮相。下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A．“奔马”骨架采用钛合金，因其耐腐蚀、密度小、易于成型 B．机器人关节处的铁制部件喷漆，主要是为了隔绝氧气和水以防锈 C．舞台灯光灯丝选用钨，是利用其熔点高、高温下不易熔化的性质 D．人类最早大规模使用的金属是铝，因其在地壳中含量最高且易冶炼 17．（2026·湖北武汉·一模）垃圾是放错位置的资源，合理的垃圾分类与有效的垃圾回收和利用必不可少。下列四种可回收物中，能获得金属的是（ ） A．废纸板 B．塑料矿泉水瓶 C．可乐易拉罐 D．破损的玻璃瓶 18．（2026·湖南长沙·二模）春晚节目中的机器人采用了铝合金骨架。关于铝合金，下列说法正确的是（ ） A．铝合金密度小、强度高，适合制造机器人骨架 B．铝合金的硬度比纯铝小 C．铝合金废弃后没有回收价值 D．铝合金在空气中极易被腐蚀 19．（2026·河南周口·模拟预测）为探究铁钉生锈的条件，同学们在实验室设计了下图实验。一段时间后，观察到U形管内的现象是_______；通过该实验可得出铁生锈的条件之一是_____；结合实验现象，可知生活中防止铁制菜刀生锈的方法是_______。 20．（2026·江苏常州·二模）2026年我国航天领域将迎来全新突破，“梦舟一号”无人首飞、长征十号运载火箭测试、嫦娥七号探月任务将相继实施，为我国2030年实现中国航天员首次登月奠定基础。铝、锌、铁等金属及合金广泛用于各类航天设备的核心部件。 (1)“梦舟一号”返回舱外壳采用铝合金，铝有良好的抗腐蚀性能，其原因是___________。 (2)长征十号发动机支架用高强度铁合金。现代工业利用高炉炼铁，其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应，该反应的化学方程式为___________。 (3)铁锈结构___________(填“致密”或“疏松”)，主要成分是___________(填化学式)，不及时除去会导致铁制品不断锈蚀，因此航天器的铁制零部件需严格防锈，某兴趣小组用下图的实验装置探究铁锈蚀条件(夹持装置已略去)。 用A装置制得的氧气中含有水蒸气，持续反应5分钟后B装置中___________(填“a”或“b”)处铁丝生锈。根据上述现象得出的结论，请写出铁制品防锈的原理___________。 21．（2026·河北邯郸·一模）根据图甲、乙所示装置进行实验，回答下列问题。 (1)图甲是用钢丝棉验证铁生锈条件的装置。一段时间后，观察到a处锈迹斑斑，b处无明显现象，c处出现少量锈迹。还可观察到U形管左侧液面___________(填“高于”或“低于”)右侧。为了避免在c处出现锈迹，仍用该装置对该实验改进的方案是___________。 (2)图乙是燃烧条件的探究实验。在整个实验过程中，气球的作用是___________(写一条)；若要得出燃烧的条件之一是与氧气接触，具体的操作是先观察浸没在水中的白磷不燃烧；然后___________，观察到白磷燃烧。传统的对比实验(如铜片上的白磷与热水中的白磷对比)需要两份白磷进行对照。而本实验仅利用一份白磷，通过改变其环境即可完成对比。这种“自身前后对照”的设计的优点是___________(答一点)。 22．（2026·河南南阳·三模）化学反应需要一定的条件，“启航”小组以调控化学反应为主题展开探究，请回答以下问题。 (1)小红根据图1中___________的现象，得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。 (2)图2中A和C对比，得出铁生锈的条件之一是___________，说出一种生活中防止铁制品生锈的方法___________。 23．（25-26九年级下·黑龙江鸡西·期中）实验成功的关键是严谨的科学态度、合理的实验步骤和正确的操作方法，请分析下列实验，回答下列问题。 (1)图一实验中，红磷要足量的目的是___________。 (2)图二实验前，蒸馏水应___________，以除去水中溶解的氧气。 (3)图三实验烧杯中热水的作用___________(答一点即可)。 (4)图四实验不能证明木炭中含有碳元素的原因是___________。 (5)图五是验证质量守恒定律实验，气球在实验中的作用___________。 24．（2026·四川达州·中考真题）越王勾践剑埋藏在地下2000多年，出土时仍然光彩夺目、锋利无比，几乎没有锈蚀。考古工作者对宝剑的材质进行了检测，发现其主要成分是青铜。 (1)青铜的硬度比纯铜______(选填“大”或“小”)。 (2)我国古代湿法炼铜的原理是铁与可溶性铜盐[如CuCl2、]反应，写出铁与CuCl2溶液反应的化学方程式_______。 (3)通常铁比铜更易生锈。铁生锈主要是铁与空气中的______、水蒸气等物质发生化学反应的结果，若要防止铁制品锈蚀，常用的方法有______(任写一条即可)。 25．（2026·山西临汾·二模）山西矿产资源丰富，铜、铁资源的开采与利用历史悠久，是我国重要的铜铁产地之一，合理开发、利用和保护铜铁资源，对我省工业发展具有重要意义。请结合所学化学知识，完成下列问题： (1)铁是地壳中含量居第二位的金属元素，其常见的氧化物有氧化铁、四氧化三铁等，其中氧化铁的化学式为______；工业上用氧化铁来炼铁的反应化学方程式为______。 (2)铜具有良好的导电性和延展性，常用于制作导线，铜在空气中不易生锈，但在潮湿的空气中会生成铜绿，防止铜制品锈蚀的方法是______(写一种即可)。 (3)保护铜铁资源，一方面要节约利用，另一方面要防止金属锈蚀和回收利用废旧金属。回收利用废旧铁锅、铜导线等，不仅可以节约金属资源，还能_______；日常生活中，鉴别铁粉和铜粉的最简单方法是_______。 26．（2026·内蒙古通辽·三模）如图是某校化学兴趣小组设计的探究铁钉生锈条件的实验。 (1)试管甲中，一周后发现铁钉生锈最严重的部位是________（填“①”“②”或“③”）。对比试管________可知，铁钉生锈需要与水接触。 (2)有同学提出氯化钠能加速铁的生锈，为了证实该猜想，请你设计实验方案：________。 27．（2026·江苏常州·二模）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_______。 (3)为了防止铁制品生锈，下列防锈方法中，与其他三种防锈原理不同的是_______（填序号）。 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金 Ⅱ、探究影响铁粉生锈速率的因素 【查阅资料】①暖贴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/g 食盐/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 x 3.1 4 0.2 0.2 56.3 【解释与结论】 (4)表中x的值为_______。 (5)对比四组实验，可推知_______能加快铁粉生锈。 (6)下列说法或做法不正确的是_______（填序号）。 A．钢架制作的防雨棚应定期喷涂油漆防锈 B．为获取最佳取暖效果，暖贴需紧贴皮肤使用 C．根据铁生锈原理，铁粉可用于食品保鲜 D．利用铁生锈的原理，可测定空气中氧气含量 Ⅲ、测定铁锈主要成分的n数值 (7)根据图1进行两步实验，实验相关数据如图2。 第一步：取5.0g使用一段时间的脱氧剂于玻璃管中，持续通入N₂，加强热至t₁，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H₂，加强热至t₂，熄灭酒精喷灯后，继续通入H₂至固体冷却。继续通入H₂的目的是_______。 【计算】 (8)这包“脱氧剂”中的n=_______。 28．（25-26九年级下·黑龙江绥化·期末）有些食品袋里装有小袋铁粉作保鲜剂，化学兴趣小组对一包使用过且已生锈的保鲜剂进行探究。 【实验探究一】保鲜剂的成分探究 [提出猜想] (1)保鲜剂可能的组成：①只有；②_______。 [进行实验] (2)取保鲜剂样品少量于试管中，加入过量稀盐酸，小组同学根据观察到的现象一致认为猜想②成立，他们观察到的现象是_______。 [反思评价] (3)小组同学根据所学知识，总结出铁生锈的原因是_______。 【实验探究二】保鲜剂中含量的探究 [进行实验]称取保鲜剂样品a g装入硬质玻璃管中，按图1所示的装置进行实验。开始时缓缓通入气体，过一段时间后再加热使其充分反应，待反应完全后，继续通气体直至玻璃管冷却。 [问题分析] (4)先通入气体一段时间后再加热的目的是_______。 (5)反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如表： 反应前 反应后 玻璃管和保鲜剂的总质量为b g 玻璃管和固体物质的总质量c g 分析表中的数据，可计算得出保鲜剂中的质量分数为_______（用a、b、c表示）。 (6)实验结束后，_______（选填“需要”或“不需要”）先断开A与B的连接以防止B中的石灰水倒吸。理由是_______。 [反思评价] (7)上述装置未进行尾气处理。于是对图1装置进行如图2改进。装置C的作用是_______。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲 金属防护和废金属回收 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.能认识钢铁生锈的影响因素，根据防止金属腐蚀的常用方法提出防护措施； 2.能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。 3.能进行铁生锈条件的实验设计、操作和观察；学会运用所学知识设计防锈方案。 预习重点 1.铁生锈的条件和防止铁生锈的方法； 2.废金属回收的意义。 预习难点 1.理解铁生锈的实质和影响因素； 2.运用所学知识设计防锈方案。 情｜境｜启｜思 问题：“同学们看，图1和图2中的铁钉状态截然不同。是什么让它们变得锈迹斑斑？图3告诉你铁锈什么样——疏松多孔，水和氧气可以穿过它继续‘侵蚀’内部。图4更告诉我们，如果不加防护，金属最终会被完全锈穿甚至引发事故。今天我们就来研究，如何‘救救’这些生病的金属。” 深｜研｜精｜炼 知识点01 钢铁的锈蚀与防护 钢铁的锈蚀与防护 1.铁在密闭容器里生锈引起气压变化 实验现象：铁丝网表面有少量的红棕色物质出现；烧杯中滴有红墨水的水沿导管上升一段距离，形成一段红色水柱。 现象解释：红棕色物质是铁锈，铁生锈消耗了氧气，使锥形瓶内的气压减小，烧杯内滴有红墨水的水被倒吸入导管中。 2．探究钢铁锈蚀的条件 条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉全部在蒸馏水中 铁钉与空气和 蒸馏水同时接触 铁钉与空气和氯化钠溶液同时接触 图示 ① ② ③ ④ 生锈程度 不生锈 不生锈 易生锈 最易生锈 结论 （1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是 水 （2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是 空气（或氧气） 由此可知，铁生锈的条件是 铁与水和空气（或氧气）同时接触 （3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会 加快 铁的锈蚀。 教材拓展： 控制变量法：把多因素问题变成多个单因素，每次只改变一个因素。 3.钢铁的锈蚀过程 （1）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质作用（水和氧气必须同时存在，铁才会生锈），发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。 特别提醒： 铁生锈有氧气参加，且反应很慢不易被察觉，属于缓慢氧化。 （2）铁锈是一种混合物，成分复杂，主要成分是氧化铁(Fe2O3) 。铁锈是一种疏松多孔的物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透（铁制品表面的铁锈若不及时除去,会加速其锈蚀），持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。 4.防止钢铁锈蚀的方法 （1）钢铁防锈的原理：破坏钢铁制品锈蚀的条件，使钢铁制品隔绝空气或水。 （2）钢铁防锈的方法 ①保持铁制品的洁净和干燥。 ②铁制品表面覆盖保护层，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷、镀一层金属如铬、烤蓝（在金属表面生成一层致密的氧化膜）。 ③改变其内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。 （3）铝的“自我保护” （1）铝的化学性质比较活泼，比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。 （2）实际上铝制品一般不需要采取防锈措施，因为铝在空气中与氧气反应，生成一层致密而结实的氧化铝膜覆盖在铝的表面，防止内部的铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。 【特别提醒】 本知识点主要考察钢铁锈蚀的条件探究，解题时需注意： （1） 铁生锈是铁与氧气、水分子发生化学反应的结果； （2） 铁生锈需要氧气和水同时存在，干燥空气和植物油可以防止铁生锈； （3） 铁锈是一种松脆多孔的物质，不能保护里层的铁不被锈蚀，因此应采取有效措施防止铁生锈。 【例1】（2026·湖南·模拟预测）为探究影响铁钉生锈速率的因素，小组同学将光亮的铁钉置于不同条件下的密闭容器中，并测定装置内氧气体积分数的变化如下图。 编号 实验条件 1 100 mL 25℃ 蒸馏水 2 100 mL 35℃ 蒸馏水 3 100 mL 25℃ 3.5% 的氯化钠溶液 下列说法不正确的是（ ） A．实验3中铁钉锈蚀的速率最快 B．铁生锈与氧气和水蒸气有关 C．设计实验2和3来探究温度对铁钉生锈速率的影响 D．对比实验1和3可知氯化钠溶液能加快铁生锈的速率 【答案】C 【详解】A.由图像可知，相同时间内实验3的氧气体积分数减小幅度最大，说明铁钉锈蚀速率最快，说法正确。 B.铁生锈的原理就是铁与氧气、水蒸气共同作用的结果，该说法符合化学原理，说法正确。 C.探究温度对铁钉生锈速率的影响时，需要保证除温度外，其他条件完全一致。实验2是蒸馏水，实验3是氯化钠溶液，存在温度、溶液种类两个变量，不符合控制变量法要求，无法探究温度的影响，说法错误。 D.实验1和实验3温度相同，只有溶液种类不同，对比可知氯化钠溶液条件下氧气消耗更快，说明氯化钠溶液能加快铁生锈的速率，说法正确。 【即练1】（2026·重庆·中考真题）要证明铁钉生锈过程中一定有水参加了反应，则下列实验中必须完成的是（ ） A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】A 【详解】本题采用控制变量法分析：要证明铁生锈一定有水参加，需保证其他条件（氧气）相同，仅水的有无为单一变量。 1. 实验①：铁钉接触氧气、不接触水，铁钉不生锈； 2. 实验②：铁钉同时接触氧气和水，铁钉生锈； 两组实验对比即可证明水是铁生锈的必要反应物。实验③为有水、无氧气的对照，是验证氧气对铁生锈的作用，证明水参与反应时无需完成该实验。因此必须完成的是①②。 【即练2】（2026·江苏盐城·模拟预测）某同学用如图装置探究铁钉生锈的条件。关于该实验的分析不正确的是（ ） A．植物油的作用是隔绝水 B．可用CaO做干燥剂 C．一段时间后，装置中的红墨水左高右低 D．a、b装置的对比说明铁钉生锈的条件之一是需要氧气 【答案】D 【分析】铁生锈的条件是铁同时与氧气、水接触，结合实验设计分析如下： 【详解】A.U型管内植物油浮在红墨水表面，可避免红墨水中的水蒸发进入两侧试管，干扰实验，作用是隔绝水，说法正确。 B.CaO能与水反应生成氢氧化钙，可作为干燥剂除去空气中的水蒸气，说法正确。 C.a试管中铁钉同时接触水和氧气，发生生锈反应消耗氧气，使a侧压强减小；b试管中为干燥空气，铁钉缺少水不生锈，压强几乎不变，因此红墨水会出现左高右低的现象，说法正确。 D.a、b装置的唯一变量是是否存在水，对比只能说明铁钉生锈的条件之一是需要水，无法证明需要氧气，说法错误。 知识点02 废金属的回收利用 废金属的回收利用 1.废金属的概述：主要指冶金工业、金属加工业产生的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等。 2.废金属的危害：①造成资源浪费；②污染环境。 3.回收利用废金属的意义：①节约铁矿石等资源；②节约能源；③减少环境污染。 4.保护金属资源的有效途径 ①防止金属锈蚀 。 ②废旧金属回收利用。 ③有计划、合理地 开采矿物，严禁乱采滥挖。 ④寻找金属的代用品。 日常生活中常见的替代金属材料的用品有自来水管、下水管道、门窗等，它们是由金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗。塑铝和塑钢属于特殊塑料，不是金属材料。 【特别提醒】 保护金属资源的有效途径 ①防止金属锈蚀 。 ②废旧金属回收利用。 ③有计划、合理地 开采矿物，严禁乱采滥挖。 ④寻找金属的代用品。。 【例2】（2026·山西·模拟预测）铬在常温下会与氧气反应生成一层致密的氧化铬薄膜。将铬镀在金属表面形成薄膜用于防锈，其防锈原理是（ ） A．隔绝氧气和水 B．消耗全部氧气 C．改变金属结构 D．改变金属性质 【答案】A 【分析】铁锈蚀的条件是同时与氧气、水接触，防锈原理是破坏锈蚀条件，阻隔金属与氧气或水的接触。 【详解】A.致密的氧化铬薄膜覆盖在金属表面，可隔绝内部金属与外界的氧气、水，达到防锈目的，正确； B.薄膜仅起隔绝作用，不能消耗全部环境中的氧气，错误； C.镀铬仅在金属表面覆膜，未改变内部金属本身的结构，错误； D.只是物理防护，内部金属本身的化学性质没有发生改变，错误。 【即练3】（2026·河南周口·模拟预测）下列有关金属及合金的说法不正确的是（ ） A．常温下所有的金属都是固体 B．生活中将铁刀洗净后立即擦干是为了防止铁刀生锈 C．回收废旧金属可实现资源再利用 D．合金属于混合物 【答案】A 【详解】A.常温下绝大多数金属为固体，但金属汞（水银）常温下为液态，因此该说法错误，符合题意。 B.铁生锈需要同时接触氧气和水，擦干铁刀可除去表面的水分，能够防止铁生锈，说法正确，不符合题意。 C.回收废旧金属可减少金属矿石的开采，实现资源的重复利用，说法正确，不符合题意。 D.合金是由金属与其他金属/非金属加热熔合形成的、具有金属特性的物质，含有多种组分，属于混合物，说法正确，不符合题意。 【即练4】（2026·广西南宁·二模）进入21世纪以来，我国已经成为世界第一大造船国。为保证船舶的使用寿命，船舶要进行防锈处理，下列有关铁制品锈蚀与保护的说法错误的是（ ） A．船表面刷漆可以防锈 B．可常用酸清洗船体来保护钢铁 C．将铁制成合金可以减缓其锈蚀 D．海水中盐的存在会加快钢铁的锈蚀速度 【答案】B 【详解】A．铁生锈的条件是铁同时接触氧气和水，船表面刷漆可以隔绝钢铁与氧气、水的接触，能起到防锈作用，正确。 B．酸会与铁发生反应，会腐蚀钢铁船体，因此不能常用酸清洗船体，错误。 C．合金的抗腐蚀性一般优于纯铁，将铁制成合金可以减缓锈蚀，正确。 D．海水中含有大量盐，盐溶于水后会电离出自由移动的离子，增强了水的导电性，会加快钢铁的锈蚀速度，正确。 1．（2026·辽宁鞍山·三模）如图是某小组的微型实验装置图，下列说法不正确的是（ ） A．实验最终观察到活塞向左移动 B．当铁丝不再生锈时，注射器内气体的主要成分是氮气 C．该实验说明铁丝生锈与水有关 D．若铁丝过量，可测定空气中氧气的体积分数 【答案】C 【详解】A.铁生锈消耗装置内氧气，内部压强小于外界大气压，活塞向左移动，说法正确。 B.空气主要成分为氮气和氧气，氧气被完全消耗后，剩余气体的主要成分为氮气，说法正确。 C.该实验仅设置了湿润铁丝的实验组，没有干燥铁丝的对照组，无法证明铁丝生锈与水有关，说法错误。 D.铁丝过量时可将装置内氧气完全消耗，活塞向左移动的体积即为氧气的体积，可测定空气中氧气的体积分数，说法正确。 2．（2026·江苏苏州·中考真题）用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究，其中铁钉最容易生锈的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】铁生锈的必要条件是铁同时与氧气、水接触，且盐溶液会加快铁的锈蚀速率。 【详解】A.试管内有干燥剂，环境干燥缺少水，铁钉不易生锈； B.铁钉完全浸没在塞紧胶塞的蒸馏水中，几乎不接触氧气，铁钉不易生锈； C.铁钉同时接触水和空气，会发生锈蚀，但锈蚀速率较慢； D.铁钉同时接触食盐水和空气，食盐水可加快铁的锈蚀，因此铁钉最容易生锈。 3．（2026·山东泰安·一模）下列实验方案能达到目的的是（ ） A．验证质量守恒定律 B．探究铁生锈是否与水有关 C．比较金属活动性 D．测定空气中氧气的含量 【答案】C 【详解】A.稀盐酸和碳酸钠反应的化学方程式为，反应生成的气体会从敞口烧杯中逸出，导致反应后天平不平衡，无法验证质量守恒定律，A错误。 B.左侧铁钉同时接触水和氧气，右侧铁钉完全浸没在蒸馏水中、只接触水不接触氧气，实验变量是氧气，该方案探究的是铁生锈与氧气的关系，无法验证铁生锈与水有关，B错误。 C.控制了稀盐酸的浓度、体积均相同，锌片能和稀盐酸反应产生气泡，铜片和稀盐酸不反应，说明金属活动性，可以比较锌和铜的金属活动性，C正确。 D.木炭燃烧生成二氧化碳气体，反应结束后集气瓶内压强几乎不变，水不会倒吸入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量，D错误。 4．（25-26九年级上·山东烟台·期末）关于以下实验现象的分析，正确的是（ ） A．对比①②可以探究接触水是否是铁生锈的条件之一 B．上述实验可以得出铁生锈的条件是与空气及水接触 C．对比①③可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一 D．一周过后，②中铁钉产生的铁锈最多 【答案】B 【分析】首先明确三组实验的控制条件：①中铁钉同时接触空气和水；②中植物油隔绝空气，铁钉仅接触水；③中干燥剂吸收水蒸气，铁钉仅接触空气。铁生锈的必要条件是同时与空气（氧气）和水接触。 【详解】A.①②的变量为是否接触空气，探究的是空气对铁生锈的影响，无法探究水的作用，错误。 B.①②对比可得出铁生锈需要接触空气，①③对比可得出铁生锈需要接触水，因此能推出铁生锈的条件是与空气及水同时接触，正确。 C.①③的变量为是否接触水，探究的是水对铁生锈的影响，无法探究空气的作用，错误。 D.②中缺少空气，铁钉几乎不生锈，①中铁钉同时接触空气和水，产生的铁锈最多，错误。 6．（2026·湖南湘潭·二模）在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是（ ） A．合金比组成它的纯金属硬度更大、熔点更高 B．合金中只含金属元素 C．铝和金都有很好的抗腐蚀性，是因为二者的化学性质都很稳定 D．为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆 【答案】D 【详解】A.合金的硬度比组成它的纯金属更大，但熔点比组成它的纯金属更低，因此A错误。 B.合金是金属与其他金属（或非金属）熔合得到的具有金属特性的物质，可含有非金属元素，如生铁是铁和碳的合金，因此B错误。 C.铝抗腐蚀性好是因为常温下铝和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝继续被氧化，铝化学性质较活泼，并非性质稳定；只有金的抗腐蚀性来自于化学性质稳定，因此C错误。 D.钢铁生锈需要同时接触氧气和水，在钢铁表面刷漆可以隔绝氧气和水，达到防锈目的，因此D正确。 7．（2026·河南漯河·模拟预测）新情境  2026年央视春晚舞台上，创意节目《武BOT》惊艳亮相。一群由铝合金骨架和碳纤维复合材料外壳打造的智能机器人与人“共武”，展现了传统武术与现代科技的完美融合。下列有关说法不正确的是（ ） A．机器人的“骨骼”铝合金属于金属材料，其硬度比纯铝大 B．碳纤维复合材料是一种复合材料，具有强度高、密度小的特点 C．铝在空气中不易锈蚀，是因为铝的化学性质不活泼，不与氧气反应 D．废弃的机器人应分类回收，能节约金属资源 【答案】C 【详解】A.金属材料包括纯金属和合金，合金硬度一般大于其组成的纯金属，铝合金属于铝的合金，硬度比纯铝大，说法正确。 B.碳纤维复合材料是两种及以上材料复合而成的新型材料，具备强度高、密度小的特点，适合制作机器人外壳，说法正确。 C.铝化学性质活泼，常温下可与氧气反应：，生成的致密氧化铝薄膜会阻止内部铝继续被氧化，因此铝不易锈蚀，并非铝不与氧气反应，说法错误。 D.废弃机器人的金属部件分类回收，可节约金属资源、减少环境污染，说法正确。 8．（2026·广西南宁·三模）矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的。下列不符合保护金属资源的有效途径是（ ） A．回收利用废旧金属 B．大力开采矿物资源 C．研制金属的代用品 D．防止金属腐蚀 【答案】B 【详解】A.回收废旧金属可提升金属利用率，减少新矿物的开采需求，正确。 B.金属矿物是不可再生资源，大力开采会加速资源耗尽，错误。 C.研制金属代用品可降低金属的使用量，减少资源消耗，正确。 D.防止金属腐蚀可减少金属的无效损耗，延长金属制品使用寿命，正确。 9．（2026·福建泉州·模拟预测）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和氧气 【答案】B 【详解】A.气体的溶解度随温度升高而减小，蒸馏水煮沸时水中溶解的氧气大量逸出，冷却后水中溶解氧含量降低，正确。 B.a、b试管中铁钉都与水接触，二者的变量是氧气的量，对比现象只能说明铁生锈需要氧气，错误。 C.由图3可知，用植物油油封的组，水中溶解氧浓度始终低于未油封组，说明植物油能减少氧气的溶解量，正确。 D.植物油涂在铁制品表面可隔绝铁与氧气、水的接触，达到防锈目的，正确。 10．（2026·广西柳州·二模）壮族铜鼓是以锡青铜制造的鼓，是一种古铜器。下列关于锡青铜的说法正确的是（ ） A．一种合金 B．硬度比铜小 C．容易生锈 D．不能与酸反应 【答案】A 【详解】A.锡青铜是铜和锡熔合形成的具有金属特性的物质，属于合金，正确； B.合金的硬度通常大于其组成的纯金属，因此锡青铜的硬度比纯铜大，错误； C.合金的抗腐蚀性能通常优于其组成的纯金属，锡青铜抗腐蚀性强，不易生锈，错误； D.锡青铜中的锡是氢前金属，能与酸发生置换反应，错误； 11．（2026·湖南长沙·三模）下列有关金属及合金的说法错误的是（ ） A．金属在常温下都是固体 B．钛合金耐腐蚀 C．铁制品在潮湿的空气中易生锈 D．钢铁是常用的金属材料 【答案】A 【详解】A.常温下大多数金属为固体，但金属汞（俗称水银）常温下是液体，说法错误。 B.钛合金化学性质稳定，耐腐蚀性强，说法正确。 C.铁生锈需要同时接触氧气和水，潮湿空气中同时存在水和氧气，因此铁制品在潮湿空气中易生锈，说法正确。 D.金属材料包括纯金属和合金，钢铁是铁的合金，是目前最常用的金属材料，说法正确。 12．（2026·四川内江·三模）下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（ ） A．铝制品耐腐蚀是因为铝表面易形成致密氧化膜 B．铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果 C．回收废旧金属可节约金属资源 D．合金的硬度一般比组成它的纯金属低 【答案】D 【详解】A.常温下铝化学性质活泼，易与空气中的氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，可阻止内部铝进一步被氧化，因此铝制品耐腐蚀，表述正确。 B.铁生锈的条件是铁同时与氧气、水接触，二者共同作用导致铁锈蚀，表述正确。 C.回收废旧金属可减少金属矿物的开采，有效节约金属资源，还能降低环境污染，表述正确。 D.合金的硬度一般比组成它的纯金属更高、熔点通常比组分纯金属更低，该选项表述错误，符合题意。 13．（2026·广东佛山·模拟预测）自然界金属矿物资源丰富。下列说法错误的是（ ） A．自然界存在金单质 B．铝化学性质不活泼耐腐蚀 C．磁铁矿()可用来炼铁 D．合理开采以保护金属资源 【答案】B 【详解】A、金化学性质稳定，常温下很难与其他物质发生反应，因此自然界存在金单质，故选项说法正确。 B、铝化学性质比较活泼，但在常温下能与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此耐腐蚀，并非铝化学性质不活泼，故选项说法不正确。 C、磁铁矿主要成分为，含有铁元素，可通过还原反应冶炼得到铁，可用来炼铁，故选项说法正确。 D、合理开采金属矿物，能够避免过度开采导致金属资源的浪费，从而保护金属资源，故选项说法正确。 14．（2026·河南郑州·模拟预测）下列有关金属材料的说法中，不正确的是（ ） A．铝有良好的抗腐蚀性，是因为其表面会形成一层致密的氧化铝薄膜 B．纯铜的熔点比黄铜的高，生铁的硬度比纯铁的低 C．铁制品表面涂油可以隔绝氧气和水，从而防止生锈 D．回收废旧金属不仅保护金属资源，还能减少环境污染 【答案】B 【详解】A. 铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，故铝具有良好的抗腐蚀性，正确； B. 合金比组成它的纯金属熔点低、硬度大，黄铜是铜锌合金，生铁是铁的合金，则纯铜的熔点比黄铜的高，生铁的硬度比纯铁的高，错误； C. 铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，涂油可以隔绝氧气和水，防止铁制品生锈，正确； D. 回收废旧金属可节约金属矿产资源，同时减少废旧金属丢弃、冶炼新金属带来的环境污染，保护环境，正确。 15．（2026·四川成都·二模）学习小组查阅相关资料后进行了讨论，以下错误的是（ ） A．由徐光宪院士带领团队研发的稀土分离技术，打破了发达国家的垄断 B．稀土元素是一类金属元素的统称，化学性质稳定，所以提炼比较困难 C．稀土资源属于不可再生资源，需要有效保护和合理开发 D．通过高效开采、回收再利用和材料替代可保护我国稀土资源 【答案】B 【详解】A.徐光宪院士被称为“中国稀土之父”，其带领团队研发的稀土分离技术打破了发达国家的垄断，表述正确； B.稀土元素是一类金属元素的统称，化学性质比较活泼，提炼困难是因为各稀土元素性质非常相似、难以分离，并非因为化学性质稳定，表述错误； C.稀土属于矿产资源，是不可再生资源，需要有效保护和合理开发，表述正确； D.高效开采、回收再利用、研发替代材料都是保护稀土资源的合理措施，表述正确。 16．（2026·河南开封·模拟预测）2026年春晚舞台上，由高科技金属材料打造的奔马数控矩阵装置和机器人方阵惊艳亮相。下列有关金属材料的说法错误的是（ ） A．“奔马”骨架采用钛合金，因其耐腐蚀、密度小、易于成型 B．机器人关节处的铁制部件喷漆，主要是为了隔绝氧气和水以防锈 C．舞台灯光灯丝选用钨，是利用其熔点高、高温下不易熔化的性质 D．人类最早大规模使用的金属是铝，因其在地壳中含量最高且易冶炼 【答案】D 【详解】A.钛合金具备耐腐蚀、密度小、可塑性好、易成型的优良性能，适合作为装置骨架材料，表述正确。 B.铁锈蚀的条件是同时接触氧气和水，铁制部件喷漆可隔绝这两种物质，达到防锈目的，表述正确。 C.钨是熔点最高的常见金属，高温下不易熔化，符合灯丝的使用要求，表述正确。 D.人类最早大规模使用的金属是铜；铝化学性质活泼，冶炼难度大，直到近代才被大规模应用，表述错误。 17．（2026·湖北武汉·一模）垃圾是放错位置的资源，合理的垃圾分类与有效的垃圾回收和利用必不可少。下列四种可回收物中，能获得金属的是（ ） A．废纸板 B．塑料矿泉水瓶 C．可乐易拉罐 D．破损的玻璃瓶 【答案】C 【详解】A.废纸板主要成分为纤维素，属于有机天然材料，不含金属，无法回收得到金属，错误。 B.塑料矿泉水瓶主要成分为塑料，属于有机合成材料，不含金属，无法回收得到金属，错误。 C.可乐易拉罐一般由铝合金或马口铁制成，属于金属材料，回收后可提取得到铝、铁等金属，正确。 D.玻璃瓶主要成分为硅酸盐类无机非金属材料，不含金属，无法回收得到金属，错误。 18．（2026·湖南长沙·二模）春晚节目中的机器人采用了铝合金骨架。关于铝合金，下列说法正确的是（ ） A．铝合金密度小、强度高，适合制造机器人骨架 B．铝合金的硬度比纯铝小 C．铝合金废弃后没有回收价值 D．铝合金在空气中极易被腐蚀 【答案】A 【详解】A. 铝合金具备密度小（质量轻便）、强度高的特性，符合机器人骨架对材料轻便、承重能力强的需求，说法正确； B. 合金的硬度普遍高于其组成的纯金属，因此铝合金硬度比纯铝更大，说法错误； C. 铝合金属于金属材料，废弃后可以回收利用，从而节约金属资源，说法错误。 D. 铝合金中的铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止内部铝进一步被氧化，抗腐蚀性强，不易被腐蚀，说法错误。 19．（2026·河南周口·模拟预测）为探究铁钉生锈的条件，同学们在实验室设计了下图实验。一段时间后，观察到U形管内的现象是_______；通过该实验可得出铁生锈的条件之一是_____；结合实验现象，可知生活中防止铁制菜刀生锈的方法是_______。 【答案】 U形管左侧液面升高、右侧液面降低 与水接触 使用后洗净擦干（合理即可） 【详解】 两组实验的变量为是否有水：a试管中铁钉同时接触水和氧气，发生锈蚀，消耗管内氧气使a侧压强减小；b试管中干燥剂吸收水分，铁钉仅接触氧气不会生锈，压强不变，因此U形管内植物油液面左高右低。 对比a中铁钉生锈、b中铁钉不生锈的现象，可得出铁生锈需要与水接触的结论。 破坏铁生锈的条件即可防锈，因此铁制菜刀用完擦干、保持干燥就能避免生锈。 20．（2026·江苏常州·二模）2026年我国航天领域将迎来全新突破，“梦舟一号”无人首飞、长征十号运载火箭测试、嫦娥七号探月任务将相继实施，为我国2030年实现中国航天员首次登月奠定基础。铝、锌、铁等金属及合金广泛用于各类航天设备的核心部件。 (1)“梦舟一号”返回舱外壳采用铝合金，铝有良好的抗腐蚀性能，其原因是___________。 (2)长征十号发动机支架用高强度铁合金。现代工业利用高炉炼铁，其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应，该反应的化学方程式为___________。 (3)铁锈结构___________(填“致密”或“疏松”)，主要成分是___________(填化学式)，不及时除去会导致铁制品不断锈蚀，因此航天器的铁制零部件需严格防锈，某兴趣小组用下图的实验装置探究铁锈蚀条件(夹持装置已略去)。 用A装置制得的氧气中含有水蒸气，持续反应5分钟后B装置中___________(填“a”或“b”)处铁丝生锈。根据上述现象得出的结论，请写出铁制品防锈的原理___________。 【答案】(1)常温下，铝能与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化（合理即可） (2) (3) 疏松 Fe2O3 a 隔绝氧气（或空气）和水至少一个条件 【详解】（1）常温下，铝能与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此铝有良好的抗腐蚀性能； （2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （3）铁生锈要及时处理，因为铁锈疏松，铁制品可以全部锈蚀，铁锈的主要成分是Fe2O3； A装置制得的氧气含有水蒸气，会先接触到a处的铁丝，使a处铁丝同时接触氧气和水，满足铁生锈的条件；而气体经过干燥剂处理后，到达b处铁丝时不含水分，不易生锈，铁生锈需要同时接触氧气（或空气）和水，因此防锈的原理就是隔绝氧气（或空气）和水至少一个条件。 21．（2026·河北邯郸·一模）根据图甲、乙所示装置进行实验，回答下列问题。 (1)图甲是用钢丝棉验证铁生锈条件的装置。一段时间后，观察到a处锈迹斑斑，b处无明显现象，c处出现少量锈迹。还可观察到U形管左侧液面___________(填“高于”或“低于”)右侧。为了避免在c处出现锈迹，仍用该装置对该实验改进的方案是___________。 (2)图乙是燃烧条件的探究实验。在整个实验过程中，气球的作用是___________(写一条)；若要得出燃烧的条件之一是与氧气接触，具体的操作是先观察浸没在水中的白磷不燃烧；然后___________，观察到白磷燃烧。传统的对比实验(如铜片上的白磷与热水中的白磷对比)需要两份白磷进行对照。而本实验仅利用一份白磷，通过改变其环境即可完成对比。这种“自身前后对照”的设计的优点是___________(答一点)。 【答案】(1) 高于 将水改为经煮沸迅速冷却的蒸馏水进行实验 (2) 缓冲压强，防止胶塞弹出 向上拉动燃烧匙至白磷露出液面 完全排除了因可燃物个体差异(如颗粒大小、纯度等)对实验结果造成的干扰，使结论更严谨可靠(或节约试剂) 【详解】（1）铁生锈会消耗装置内的氧气，a处锈迹最多，说明U形管左侧氧气消耗量更大，左侧压强更小，因此左侧液面高于右侧。c处出现锈迹是因为水中溶解有少量氧气，将水煮沸可以除去水中溶解的氧气，避免c处生锈。所以改进方案为将水改为经煮沸迅速冷却的蒸馏水进行实验。 （2）白磷燃烧生成有毒的五氧化二磷，气球可收集生成物避免污染，同时能缓冲燃烧放热导致的装置内压强升高，防止胶塞弹出。 水中白磷温度已经达到着火点，仅缺少氧气，与氧气接触后白磷燃烧，即可验证燃烧需要与氧气接触，故操作为向上拉动燃烧匙至白磷露出液面。自身前后对照仅使用一份白磷，既节约药品，也排除了不同白磷的性质差异，变量唯一，实验结论更严谨。 22．（2026·河南南阳·三模）化学反应需要一定的条件，“启航”小组以调控化学反应为主题展开探究，请回答以下问题。 (1)小红根据图1中___________的现象，得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。 (2)图2中A和C对比，得出铁生锈的条件之一是___________，说出一种生活中防止铁制品生锈的方法___________。 【答案】(1)铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧 (2) 铁与水接触 刷漆（合理即可） 【详解】（1）铜片上的白磷和热水中的白磷温度都达到了白磷的着火点，铜片上的白磷接触氧气发生燃烧，热水中的白磷被水隔绝氧气不能燃烧，二者对比可验证燃烧需要可燃物与氧气接触的条件。 （2） A中铁钉同时接触氧气和水，发生锈蚀；C中氯化钙作干燥剂除去水蒸气，铁钉只接触氧气、不接触水，没有锈蚀，二者变量为水，因此得出铁生锈需要与水接触的结论。铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，隔绝水或氧气即可防锈，生活中常用刷漆、涂油等方法防锈。 23．（25-26九年级下·黑龙江鸡西·期中）实验成功的关键是严谨的科学态度、合理的实验步骤和正确的操作方法，请分析下列实验，回答下列问题。 (1)图一实验中，红磷要足量的目的是___________。 (2)图二实验前，蒸馏水应___________，以除去水中溶解的氧气。 (3)图三实验烧杯中热水的作用___________(答一点即可)。 (4)图四实验不能证明木炭中含有碳元素的原因是___________。 (5)图五是验证质量守恒定律实验，气球在实验中的作用___________。 【答案】(1)充分消耗瓶内氧气（合理即可） (2)煮沸并迅速冷却（合理即可） (3)提供热量/隔绝氧气（合理即可） (4)酒精燃烧也生成二氧化碳（合理即可） (5)调节压强，防止橡胶塞被弹开(合理即可) 【详解】（1）红磷燃烧会消耗氧气，所以红磷要足量的目的是：充分消耗瓶内氧气； （2）探究铁生锈的条件，为了排除水中的氧气，实验前所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去溶解在水中的氧气； （3）“图三”实验能探究出的燃烧条件是需要氧气，以及温度达到可燃物的着火点，该实验中热水的作用是提供热量、隔绝氧气（或空气）； （4）酒精燃烧生成水和二氧化碳，生成的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，不能说明木炭中含有碳元素； （5）气球的作用是形成密封装置，平衡装置内外压强，防止瓶塞冲出。 24．（2026·四川达州·中考真题）越王勾践剑埋藏在地下2000多年，出土时仍然光彩夺目、锋利无比，几乎没有锈蚀。考古工作者对宝剑的材质进行了检测，发现其主要成分是青铜。 (1)青铜的硬度比纯铜______(选填“大”或“小”)。 (2)我国古代湿法炼铜的原理是铁与可溶性铜盐[如CuCl2、]反应，写出铁与CuCl2溶液反应的化学方程式_______。 (3)通常铁比铜更易生锈。铁生锈主要是铁与空气中的______、水蒸气等物质发生化学反应的结果，若要防止铁制品锈蚀，常用的方法有______(任写一条即可)。 【答案】(1)大 (2) (3) 氧气/ 刷漆（答案合理即可） 【详解】（1）合金的硬度通常大于其组分纯金属，青铜属于铜锡合金，因此硬度比纯铜大。 （2）金属活动性顺序中铁排在铜之前，可将铜从其可溶性盐溶液中置换出来，发生置换反应，反应后铁元素显+2价，生成氯化亚铁和铜。 （3）铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果；防锈原理是破坏生锈条件，隔绝氧气或水，刷漆、涂油、镀耐腐蚀金属等方法均可实现防锈。 25．（2026·山西临汾·二模）山西矿产资源丰富，铜、铁资源的开采与利用历史悠久，是我国重要的铜铁产地之一，合理开发、利用和保护铜铁资源，对我省工业发展具有重要意义。请结合所学化学知识，完成下列问题： (1)铁是地壳中含量居第二位的金属元素，其常见的氧化物有氧化铁、四氧化三铁等，其中氧化铁的化学式为______；工业上用氧化铁来炼铁的反应化学方程式为______。 (2)铜具有良好的导电性和延展性，常用于制作导线，铜在空气中不易生锈，但在潮湿的空气中会生成铜绿，防止铜制品锈蚀的方法是______(写一种即可)。 (3)保护铜铁资源，一方面要节约利用，另一方面要防止金属锈蚀和回收利用废旧金属。回收利用废旧铁锅、铜导线等，不仅可以节约金属资源，还能_______；日常生活中，鉴别铁粉和铜粉的最简单方法是_______。 【答案】(1) (2)保持铜制品表面洁净干燥等(合理即可) (3) 减少环境污染(合理即可) 用磁铁吸引(合理即可) 【详解】（1）氧化铁中铁元素为+3价、氧元素为-2价，根据化合物正负化合价代数和为0，可得化学式为； 工业炼铁以一氧化碳为还原剂，高温下还原氧化铁生成铁单质和二氧化碳，反应的化学方程式为； （2）铜锈蚀需要同时接触氧气、水、二氧化碳，保持铜制品表面洁净干燥可以防止铜制品锈蚀； （3）回收废旧金属既节约矿产资源，也能减少冶炼新金属的能源消耗和废弃物排放； 铁粉能被磁铁吸引而铜粉不能，用磁铁吸引能鉴别铁粉和铜粉。 26．（2026·内蒙古通辽·三模）如图是某校化学兴趣小组设计的探究铁钉生锈条件的实验。 (1)试管甲中，一周后发现铁钉生锈最严重的部位是________（填“①”“②”或“③”）。对比试管________可知，铁钉生锈需要与水接触。 (2)有同学提出氯化钠能加速铁的生锈，为了证实该猜想，请你设计实验方案：________。 【答案】(1) ② 甲、丙 (2)另取一支试管丁放入铁钉，加入与甲中蒸馏水体积相同的氯化钠溶液，充满氧气后塞上橡皮塞，对比甲、丁中相同时间内铁钉锈蚀的程度（合理即可） 【详解】（1）试管甲中，一周后发现铁钉锈蚀最严重的部位是②，是因为②处铁钉与水和氧气接触最充分。 对比甲、丙试管中的现象可知，甲中铁钉与水接触，生锈，丙中铁钉与水隔绝，不能生锈，可知铁钉生锈需要与水接触。 另取一支试管丁放入铁钉，加入与甲中蒸馏水体积相同的氯化钠溶液，充满氧气后塞上橡皮塞，对比甲、丁中相同时间内铁钉锈蚀的程度（合理即可）。 27．（2026·江苏常州·二模）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_______。 (3)为了防止铁制品生锈，下列防锈方法中，与其他三种防锈原理不同的是_______（填序号）。 A．表面涂油 B．表面刷漆 C．覆盖塑料 D．制成合金 Ⅱ、探究影响铁粉生锈速率的因素 【查阅资料】①暖贴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/g 食盐/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 x 3.1 4 0.2 0.2 56.3 【解释与结论】 (4)表中x的值为_______。 (5)对比四组实验，可推知_______能加快铁粉生锈。 (6)下列说法或做法不正确的是_______（填序号）。 A．钢架制作的防雨棚应定期喷涂油漆防锈 B．为获取最佳取暖效果，暖贴需紧贴皮肤使用 C．根据铁生锈原理，铁粉可用于食品保鲜 D．利用铁生锈的原理，可测定空气中氧气含量 Ⅲ、测定铁锈主要成分的n数值 (7)根据图1进行两步实验，实验相关数据如图2。 第一步：取5.0g使用一段时间的脱氧剂于玻璃管中，持续通入N₂，加强热至t₁，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H₂，加强热至t₂，熄灭酒精喷灯后，继续通入H₂至固体冷却。继续通入H₂的目的是_______。 【计算】 (8)这包“脱氧剂”中的n=_______。 【答案】(1)Ⅰ、Ⅱ (2)水倒吸入左侧试管，液面上升 (3)D (4)0.2 (5)活性炭、食盐都 (6)B (7) 白色硫酸铜粉末变蓝 防止生成的铁被空气中氧气重新氧化 (8)5 【详解】（1）要得出铁生锈需要水，需控制其他条件相同，只改变水的有无，实验Ⅰ（铁丝接触水和氧气）、实验Ⅱ（铁丝只接触氧气，无水）符合变量要求，因此对比Ⅰ、Ⅱ。 （2）铁生锈消耗试管内的氧气，氧气约占空气体积的，时间足够长时氧气被完全消耗，左侧压强减小，打开止水夹后，水进入左侧试管，进入水的体积约占原空气体积的。 （3）A涂油、B刷漆、C覆盖塑料，都是通过隔绝铁与氧气、水的接触防锈；D制成合金是改变铁的内部结构，改变金属性能防锈，原理与其他三者不同。 （4）该组实验为探究影响铁粉生锈速率的因素。对比实验2（加入0.2g活性炭）和实验3（加入x g食盐），可知是为了探究不同物质对反应速率的影响，根据控制变量原则，所加物质的质量应保持一致，故。 （5）对比实验数据：不加活性炭和食盐时升温仅0.1℃，单独加活性炭、单独加食盐升温都更大，二者同时加升温最多，说明活性炭和食盐都能加快铁粉生锈，共同作用加快效果更明显。 （6）A.钢架喷漆防锈，正确； B.暖贴需要接触氧气才能持续发热，直接紧贴皮肤会隔绝空气，还可能烫伤，做法错误； C.铁粉可以吸收氧气和水，用于食品脱氧保鲜，正确； D.铁生锈可以完全消耗装置内氧气，因此可用于测定空气中氧气含量，正确。 （7）根据资料，白色硫酸铜遇水变蓝，因此若观察到白色硫酸铜变蓝，证明分解产物有水；氢气还原氧化铁后，熄灭酒精喷灯继续通氢气，是为了防止热的铁接触空气重新被氧化，同时防止装置冷却倒吸。 （8） 结晶水质量 ， 中氧元素质量，则氧化铁的质量为：，根据氧化铁与结晶水的质量比关系：，解得。 28．（25-26九年级下·黑龙江绥化·期末）有些食品袋里装有小袋铁粉作保鲜剂，化学兴趣小组对一包使用过且已生锈的保鲜剂进行探究。 【实验探究一】保鲜剂的成分探究 [提出猜想] (1)保鲜剂可能的组成：①只有；②_______。 [进行实验] (2)取保鲜剂样品少量于试管中，加入过量稀盐酸，小组同学根据观察到的现象一致认为猜想②成立，他们观察到的现象是_______。 [反思评价] (3)小组同学根据所学知识，总结出铁生锈的原因是_______。 【实验探究二】保鲜剂中含量的探究 [进行实验]称取保鲜剂样品a g装入硬质玻璃管中，按图1所示的装置进行实验。开始时缓缓通入气体，过一段时间后再加热使其充分反应，待反应完全后，继续通气体直至玻璃管冷却。 [问题分析] (4)先通入气体一段时间后再加热的目的是_______。 (5)反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如表： 反应前 反应后 玻璃管和保鲜剂的总质量为b g 玻璃管和固体物质的总质量c g 分析表中的数据，可计算得出保鲜剂中的质量分数为_______（用a、b、c表示）。 (6)实验结束后，_______（选填“需要”或“不需要”）先断开A与B的连接以防止B中的石灰水倒吸。理由是_______。 [反思评价] (7)上述装置未进行尾气处理。于是对图1装置进行如图2改进。装置C的作用是_______。 【答案】(1)和 (2)固体消失，有气泡产生，溶液逐渐变为黄色 (3)与水、氧气同时接触 (4)排净玻璃管内的空气，防止加热时和空气混合发生爆炸 (5) (6) 不需要 实验结束时，需要继续通至试管冷却 (7)检验生成的气体，收集剩余的一氧化碳气体防止污染空气 【详解】（1）可能有还未反应的铁粉，因此为铁和氧化铁的混合物。 （2）铁能和稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，会产生气泡；稀盐酸又能和氧化铁反应生成氯化铁溶液，呈黄色。 （3）略。 （4）一氧化碳为可燃性气体，可燃性气体会在与空气混合的情况下加热发生爆炸。 （5）减少的质量（b-c）g为氧化铁减少的氧的质量 此时氧化铁的质量为 氧化铁的质量分数= （6）题干中有提示反应完全后继续通一氧化碳至玻璃管冷却。 （7）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，同时C装置可看做气体收集的装置，用来收集一氧化碳防止其逸散到空气中。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $