1.2 金属的化学性质 第4课时（分层作业）科学新教材浙教版九年级下册

**基本信息** 分层设计清晰，从基础概念到实验探究再到综合应用，适配新授课知识巩固，培养科学观念与探究实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|金属防护基础概念（防锈原理、铁生锈条件）|选择与填空题，如共享单车防锈措施，强化科学观念| |B组能力进阶|实验设计与影响因素分析（变量控制、数据解读）|实验探究题，如铁生锈速率影响实验，培养科学思维| |C组思维拔高|实际情境综合应用（轮船锈蚀、班徽制作）|综合探究与拓展题，如废旧金属利用，提升探究实践与态度责任|

第2节 金属的化学性质 第4课时（分层作业） 目 录 A组 巩固过关 知识点1：金属的防护 B组 能力进阶 C组 思维拔高 ( 知识点 1 )金属的防护 1.共享单车长期暴露在户外潮湿环境中，铁质车架易生锈，坐垫易长出霉菌。针对这种现象，下列说法正确的是（　　） A．霉菌属于细菌，没有成形的细胞核 B．铁质车架破损表面容易生锈属于物理变化 C．定期给所有螺丝和链条上润滑油目的是减小摩擦 D．铝合金车架比铁耐腐蚀原因之一是表面易形成致密氧化膜 2.科学家利用铁锈形成原理制成“铁-空气电池”，被视为新储能设备，有望在2030年前后实现突破。它以金属铁为负极、空气电极为正极，装置如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．“铁-空气电池”在工作时，金属铁质量保持不变 B．铁锈的主要成分是Fe3O4，铁氧化过程中会有热量产生 C．铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应 D．电子移动方向是空气电极→电阻→金属铁 3.铁及铁的合金在生产、生活中有广泛应用，下列关于铁的叙述正确的是（   ） A．不锈钢能有效防锈是由于改变了铁合金的内部结构 B．只要接触了空气或水，铁就会生锈 C．铁在空气中燃烧会生成黑色的氧化铁 D．铁能制成各种餐具主要是利用了它的导电性和导热性 4.巴黎奥运会上中国代表团共收获了91枚奖牌。每一枚奖牌中央都镶嵌着一块意义非凡的“铁块”，它是早期用于建造埃菲尔铁塔的低碳钢。下列说法正确的是（　　） A．该低碳钢属于化合物 B．切割低碳钢的过程属于物理变化 C．该低碳钢的硬度比纯铁更小 D．该奖牌可以在潮湿环境中长期保存 5.下列是利用光亮铁钉为材料之一的系列变化。请回答问题： （1）写出能实现反应①的化学方程式___________。 （2）反成②中，光亮铁钉主要与空气中的___________发生反应 （3）若反应①和②所用的光亮铁钉质量相同，光亮铁钉质量为，红色铁钉质量为，无锈铁钉质量为，请你比较、、的大小关系___________ 6.在轧钢、钢结构焊接、船舶维护等场景中常用盐酸除锈。 (1)铁锈的主要成分是氧化铁，中Fe与O的质量比为_______。 (2)盐酸在酸洗时，由于具有_______性，易形成酸雾。 (3)乌洛托品能在盐酸中分解，透过多孔、疏松的铁锈吸附在钢铁表面，由此可知盐酸除锈时加入乌洛托品的作用是_______。 (4)酸洗后的废液中含有HCl、、等溶质，为了减少污染，需加入氢氧化钠溶液充分反应，达标后才能排放。排放的达标溶液中含有的溶质是_______。 7.某发热剂中含有铁粉、水和食盐等，该发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量。下列对此改进实验的叙述，错误的是（   ） A．此实验中发热剂的多少不影响测量结果 B．实验前一定要检查装置的气密性 C．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气 D．此实验测出空气中氧气的体积分数约是18.3% 8.小乐为了研究铁锈蚀的影响因素，设计了如图所示实验装置并进行了三组实验，三组实验的试剂及反应200s时瓶内O2的含量如表所示。则下列说法错误的是（　　） 组别 试剂 200s时瓶内O2的含量 ① 5克铁粉、0.1克炭粉、1克干燥剂 21% ② 5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水 15% ③ 5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水和1g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 9.小金向甲、乙两支试管中加入完全相同的铁片，再向甲中加入植物油，U形玻璃管内为红墨水（开始时两端液面相平），如图所示。塞上橡皮塞后，放置一段时间，小金发现只有乙试管中铁片生锈。下列相关说法正确的是（　　） A．乙试管中的气压变大 B．红墨水始终保持不动 C．植物油可用于隔绝氧气和水 D．铁片生锈现象属于物理变化 10.小玉发现菜刀长时间不用会生锈，金属在什么情况下容易被锈蚀？小玉设计了如图所示实验，放置2～3天，发现只有丙瓶中的铁钉生锈了。下列分析错误的是（   ） A．本实验的对照组是甲 B．乙瓶中用凉开水的目的是保证瓶内没有氧气 C．铁钉在潮湿的空气中容易生锈 D．为防止菜刀生锈，可将菜刀表面保持干燥 11.食品脱氧剂的主要成分为铁粉，可用于测量空气中氧气的浓度。如图所示，实验前测得AO的长度为   L1，实验后测得BO的长度为L2，下列有关说法错误的是（　　） A．测量的原理利用了铁生锈消耗管内氧气 B．实验测得氧气的质量分数为L2/L1×100% C．实验前测量AO长度时，应使脱氧剂分布均匀且紧密 D．进行试验时，脱氧剂应平铺在玻璃管中，增加与氧气的接触面积 12.某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动 (1)【探究一】铁生锈的条件 ①该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察甲装置中出现了明显的锈迹。他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的__________________等发生了化学反应。 ②甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。____________________________________________________________观察并记录现象即可证明。 (2)【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素 乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。 资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。 资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。 ①将述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的____________，可使铁生锈的速率加快。 a、硫酸钠溶液  b、无水乙醇  c、蔗糖溶液 ②一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列______涂层破坏后，铁生锈的速率较快。 a、镀锌铁  b、镀锡铁 13.某科学兴趣小组同学为探究铁生锈的条件及影响铁生锈速率的因素开展如下实验： 实验一：按照如图1所示装置进行实验，一段时间后观察到C中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显变化。 实验二：为进一步探究影响铁生锈速率的因素，科学兴趣小组同学设计如图2所示实验，利用传感器监测该过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。实验记录如下表： 序号 其他试剂 初始时氧气浓度/% 200 s 时氧气浓度/% 水的体积/mL 食盐质量/g 0 0 20.8 20.8 ② 0.5 0 20.8 15.2 ③ 0.5 1.0 20.8 8.0 (1)比较图1中__________两个实验可知：铁生锈与氧气有关。 (2)图2实验中使用铁粉替代铁丝的优点是______________。 (3)分析表中数据，得出“食盐能加速铁生锈”的结论，其依据是______________。 (4)结合上述实验，写出一条防止钢铁生锈的措施：______________。 14．（2026·浙江杭州·一模）一艘钢制轮船停在海面上（如图所示），则船身的三个位置发生锈蚀的情况是（　　）    A．a部位最先锈蚀 B．b部位最先锈蚀 C．c部位最先锈蚀 D．三部位同时锈蚀 15．（2026·浙江台州·二模）如图所示为某班学生用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是（　　） A．①中利用了铁能被磁铁吸引的性质 B．②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代 C．④中铁板上会出现红色图案 D．⑤中塑封是为了防止班徽生锈 16．（2025·浙江杭州·模拟预测）对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是（   ） A．对比①②可探究：充足的氧气是否为铁燃烧的条件之一 B．对比②③可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一 C．对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一 D．对比①④可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一 17．（2026·浙江宁波·模拟预测）小科在甲、乙、丙三个广口瓶中分别放入三根洁净无锈的铁钉，甲瓶中放入少量生石灰，乙瓶中注满蒸馏水，两瓶密封；丙瓶中加入少量蒸馏水，瓶口敞开。三天后观察瓶中铁钉生锈情况。下列叙述错误的是（　　） A．甲瓶中生石灰可去除瓶内的水蒸气 B．乙瓶中的蒸馏水可用自来水代替 C．一段时间后最有可能出现红褐色物质的是丙瓶中铁钉 D．该实验说明铁生锈的条件是同时接触水和空气 18．（2026·浙江杭州·二模）在铁生锈条件的实验中，兴趣小组对实验进行了创新，他们分别取3段光亮无锈的细铁丝绕成螺旋状，放入以下三个装置进行实验，关于该实验说法正确的是（　　） A．该实验可以观察到实验③铁丝生锈，实验①②无明显现象 B．实验③中水面上升至试管剩余体积4/5 C．对比实验①②可以得到的结论是铁生锈需要氧气 D．实验结束后，三支试管中的细铁丝质量保持不变 19．（2026·浙江台州·三模）下列实验不能达到实验目的的是（　　） 选项 A B C D 实验 实验目的 探究空气中氧气的含量 探究铁生锈与氧气、水有关 验证质量守恒定律 验证二氧化碳的性质 A．A B．B C．C D．D 20．（2026·浙江丽水·模拟预测）如图所示为某项目化小组用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是（     ） A．①中利用了铁能被磁铁吸引的性质 B．②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代 C．④中铁板上会出现红色物质 D．⑤中塑封可以预防班徽生锈 21．（2025·浙江丽水·一模）如图同一圆圈上的物质中铁元素的化合价相同，同一直线上的物质类别相同，下列说法不正确的是（    ） A．a物质属于碱 B．Fe与稀盐酸反应生成FeCl3 C．Fe在潮湿的空气中容易发生锈蚀生成Fe2O3 D．用等质量的FeO和Fe2O3炼铁，FeO生成的铁更多 22．（24-25九年级上·浙江温州·阶段检测）金属防腐是科学研究中的重大课题，小余以铁的锈蚀为项目进行如下研究。 （1）小余用图甲装置进行实验，起始时量筒内的水面处于50毫升刻度处，之后水面缓慢上升，几天后，水面最终处于约上___________（填“40”或“10”）毫升刻度处。 （2）小余同学还进行了如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。改变条件重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表：小余设计的实验是探究___________。 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 （3）有同学认为小余的实验未能真实反映50°C以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50°C以后铁钉质量无变化，你觉得铁钉质量无变化的原因可能是___________。 23．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）小明发现处于潮湿环境中的铁制器具表面容易出现红棕色的铁锈，为了探究铁锈产生的原因，小明进行了如图所示的实验。 (1)①号试管中试管塞的作用___________。 (2)②④试管中铁钉表面的铁锈主要成分是___________。（写出化学式） (3)本实验不能通过比较①号和③号试管中现象探究铁生锈产生的原因，其理由是___________。 (4)②④试管比较可用于探究铁生锈与___________有关。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 金属的化学性质 第4课时（分层作业） 目 录 A组 巩固过关 知识点1：金属的防护 B组 能力进阶 C组 思维拔高 ( 知识点 1 )金属的防护 1.共享单车长期暴露在户外潮湿环境中，铁质车架易生锈，坐垫易长出霉菌。针对这种现象，下列说法正确的是（　　） A．霉菌属于细菌，没有成形的细胞核 B．铁质车架破损表面容易生锈属于物理变化 C．定期给所有螺丝和链条上润滑油目的是减小摩擦 D．铝合金车架比铁耐腐蚀原因之一是表面易形成致密氧化膜 【答案】D 【详解】A、霉菌属于真菌，真菌有成形的细胞核，而细菌没有成形的细胞核，错误； B、铁质车架生锈，是铁与空气中的氧气、水发生反应生成了铁锈，有新物质生成，属于化学变化，不是物理变化，错误； C、定期给所有螺丝和链条上润滑油，一方面可以减小摩擦，另一方面可以隔绝氧气和水，防止螺丝和链条生锈。错误； D、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，从而阻止铝进一步氧化，正确。 故选D。 2.科学家利用铁锈形成原理制成“铁-空气电池”，被视为新储能设备，有望在2030年前后实现突破。它以金属铁为负极、空气电极为正极，装置如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．“铁-空气电池”在工作时，金属铁质量保持不变 B．铁锈的主要成分是Fe3O4，铁氧化过程中会有热量产生 C．铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应 D．电子移动方向是空气电极→电阻→金属铁 【答案】C 【详解】A．铁为负极，与氧气接触会生锈，转化为氧化铁，金属铁的质量发生改变，故A错误； B．铁为负极，与氧气接触会生锈，转化为氧化铁（Fe2O3），而不是Fe3O4，故B错误； C．铁同时接触水和空气时被氧化成氧化铁，属于缓慢氧化过程，故C正确； D．铁为负极，空气电极为正极，电流从正极流向负极，电子定向移动方向与电流方向相反，可知电子由负极即铁经电阻移动到空气电极，故D错误。 故选C。 3.铁及铁的合金在生产、生活中有广泛应用，下列关于铁的叙述正确的是（   ） A．不锈钢能有效防锈是由于改变了铁合金的内部结构 B．只要接触了空气或水，铁就会生锈 C．铁在空气中燃烧会生成黑色的氧化铁 D．铁能制成各种餐具主要是利用了它的导电性和导热性 【答案】A 【详解】A、不锈钢能有效防锈是由于改变了铁合金的内部结构;；符合题意； B、需同时接触水和氧气，单一条件(如仅空气或仅水)不会导致生锈，不符合题意； C、铁在纯氧中燃烧生成黑色四氧化三铁)，而非(氧化铁)，不符合题意； D、餐具主要利用其导热性而非导电性，导电性更适用于电线等场景，不符合题意； 故选A。 4.巴黎奥运会上中国代表团共收获了91枚奖牌。每一枚奖牌中央都镶嵌着一块意义非凡的“铁块”，它是早期用于建造埃菲尔铁塔的低碳钢。下列说法正确的是（　　） A．该低碳钢属于化合物 B．切割低碳钢的过程属于物理变化 C．该低碳钢的硬度比纯铁更小 D．该奖牌可以在潮湿环境中长期保存 【答案】B 【详解】A、低碳钢是合金，属于混合物，错误； B、切割低碳钢的过程中没有新物质生成，属于物理变化，正确； C、合金的硬度比纯金属的硬度大，低碳钢的硬度大于纯铁的硬度，错误； D、该奖牌在潮湿的环境中容易生锈，错误。 故选B。 5.下列是利用光亮铁钉为材料之一的系列变化。请回答问题： （1）写出能实现反应①的化学方程式___________。 （2）反成②中，光亮铁钉主要与空气中的___________发生反应 （3）若反应①和②所用的光亮铁钉质量相同，光亮铁钉质量为，红色铁钉质量为，无锈铁钉质量为，请你比较、、的大小关系___________ 【答案】 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 氧气、水 m2＞m1＞m3 【详解】（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 （2）铁和空气中的氧气、水共同作用会发生锈蚀。 （3）光亮铁钉和硫酸铜溶液反应生成铜，生成铜的质量大于参与反应的铁的质量，所以m2＞m1；氧化铁会和盐酸反应是部分铁元素以氧化铁的形式溶解到溶液中了，使剩下的铁质量减轻，因此m1＞m3。所以它们的质量由大到小的顺序为：m2＞m1＞m3。 6.在轧钢、钢结构焊接、船舶维护等场景中常用盐酸除锈。 (1)铁锈的主要成分是氧化铁，中Fe与O的质量比为_______。 (2)盐酸在酸洗时，由于具有_______性，易形成酸雾。 (3)乌洛托品能在盐酸中分解，透过多孔、疏松的铁锈吸附在钢铁表面，由此可知盐酸除锈时加入乌洛托品的作用是_______。 (4)酸洗后的废液中含有HCl、、等溶质，为了减少污染，需加入氢氧化钠溶液充分反应，达标后才能排放。排放的达标溶液中含有的溶质是_______。 【答案】(1)7∶3 (2)挥发 (3)形成保护膜，防止铁与盐酸反应 (4)NaCl/氯化钠 【详解】（1）中Fe与O的质量比为。 （2）盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体会结合空气中的水蒸气形成酸雾。 （3）铁锈除去后，过量的盐酸会与铁锈下方的铁反应，腐蚀钢材；乌洛托品吸附在钢铁表面，可以形成保护膜，防止铁与盐酸反应。 （4）酸洗后的废液中含有HCl、FeCl3、FeCl2等溶质，为了减少污染，需加入氢氧化钠溶液充分反应，达标后才能排放，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，氯化亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀和氯化钠，所以排放的达标溶液中含有的溶质是NaCl。 7.某发热剂中含有铁粉、水和食盐等，该发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量。下列对此改进实验的叙述，错误的是（   ） A．此实验中发热剂的多少不影响测量结果 B．实验前一定要检查装置的气密性 C．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气 D．此实验测出空气中氧气的体积分数约是18.3% 【答案】A 【详解】该实验利用铁生锈（铁与氧气、水发生缓慢氧化）消耗瓶内氧气，导致瓶内压强减小，烧杯中的水倒吸入集气瓶，进入水的体积即为消耗氧气的体积。 A、发热剂的多少必须足量，才能将集气瓶内的氧气完全消耗。若发热剂不足，会导致测得的氧气体积分数偏小，因此发热剂的多少直接影响测量结果，叙述错误。 B、实验前检查装置的气密性是必须的，若装置漏气，会使空气进入或水倒吸不足，导致实验数据不准确，叙述正确。 C、实验原理正是利用铁粉生锈（缓慢氧化）消耗氧气，叙述正确。 D、集气瓶容积为300mL，最终流入集气瓶内的水为55mL，说明消耗氧气的体积为55mL，则空气中氧气的体积分数计算为，叙述正确。 故选A。 8.小乐为了研究铁锈蚀的影响因素，设计了如图所示实验装置并进行了三组实验，三组实验的试剂及反应200s时瓶内O2的含量如表所示。则下列说法错误的是（　　） 组别 试剂 200s时瓶内O2的含量 ① 5克铁粉、0.1克炭粉、1克干燥剂 21% ② 5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水 15% ③ 5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水和1g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 【详解】A．在②③实验中，O2含量减少了。因为铁生锈的过程是铁与氧气发生反应的过程，所以O2含量减少表明铁已锈蚀，故A正确； B．①实验中没有水，②实验中有水，其他条件相同（都有0.1g炭粉、10滴水、1.0g铁粉），②中氧气含量比①中少，这就说明水的存在对铁锈蚀产生了影响，故B正确； C．②实验中有10滴水，无食盐，③实验中有10滴水和少量食盐，其他条件相同（都有0.1g炭粉、1.0g铁粉），③中氧气含量比②中少，这表明在有食盐的情况下铁锈蚀得更快，所以能证明食盐能加快铁锈蚀，故C正确； D．①、②、③这三个实验中均加入了炭粉，没有设置无炭粉的对照实验，无法证明炭粉对铁锈蚀的影响，故D错误。 故选D。 9.小金向甲、乙两支试管中加入完全相同的铁片，再向甲中加入植物油，U形玻璃管内为红墨水（开始时两端液面相平），如图所示。塞上橡皮塞后，放置一段时间，小金发现只有乙试管中铁片生锈。下列相关说法正确的是（　　） A．乙试管中的气压变大 B．红墨水始终保持不动 C．植物油可用于隔绝氧气和水 D．铁片生锈现象属于物理变化 【答案】C 【详解】A．乙试管中铁皮生锈了，消耗了容器中的氧气，会导致试管中气压变小，故A错误； B．因植物油能隔绝氧气，则甲中的铁不易生锈，而乙试管中生锈消耗的氧气，出现左边气压高，红墨水向右运动，因此红墨水柱两边的液面会变为左低右高，故B错误； C．植物油可以把铁片与水和氧气隔开，防止生锈，故C正确； D．铁皮生锈生成了氧化铁，属于化学变化，故D错误。 故选C。 10.小玉发现菜刀长时间不用会生锈，金属在什么情况下容易被锈蚀？小玉设计了如图所示实验，放置2～3天，发现只有丙瓶中的铁钉生锈了。下列分析错误的是（   ） A．本实验的对照组是甲 B．乙瓶中用凉开水的目的是保证瓶内没有氧气 C．铁钉在潮湿的空气中容易生锈 D．为防止菜刀生锈，可将菜刀表面保持干燥 【答案】A 【详解】A、甲瓶：生石灰吸水，环境干燥（只有空气，无水），铁钉不生锈；乙瓶：凉开水（煮沸除去氧气）+ 密封（只有水，无氧气），铁钉不生锈；丙瓶：既有水又有氧气，铁钉生锈。本实验的对照组是丙，甲、乙都是实验组，分别探究 “水” 和 “氧气” 对生锈的影响，分析错误。 B、乙瓶用凉开水，是因为煮沸过程能除去水中溶解的氧气，保证瓶内只有水、无氧气，用于探究只有水时铁是否生锈，分析正确。 C、丙瓶铁钉接触了水和空气（氧气），生锈了，说明铁钉在潮湿的空气中容易生锈，分析正确。 D、铁生锈需要水和氧气，保持菜刀表面干燥，可隔绝水，防止生锈，分析正确。 故选A。 11.食品脱氧剂的主要成分为铁粉，可用于测量空气中氧气的浓度。如图所示，实验前测得AO的长度为   L1，实验后测得BO的长度为L2，下列有关说法错误的是（　　） A．测量的原理利用了铁生锈消耗管内氧气 B．实验测得氧气的质量分数为L2/L1×100% C．实验前测量AO长度时，应使脱氧剂分布均匀且紧密 D．进行试验时，脱氧剂应平铺在玻璃管中，增加与氧气的接触面积 【答案】B 【详解】A．实验原理就是利用铁生锈消耗装置内氧气，造成压强差，通过水滴移动完成测定。故A不符合题意。 B．玻璃管粗细一致，长度之比=体积之比。氧气体积分数应为，故B符合题意。 C．实验前让脱氧剂分布均匀、紧密，能保证初始空气体积测量准确，减小实验误差。故C不符合题意。 D．将脱氧剂平铺，可增大铁粉与氧气、水蒸气的接触面积，让铁充分生锈，保证氧气被完全消耗，实验结果更准确。 12.某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动 (1)【探究一】铁生锈的条件 ①该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察甲装置中出现了明显的锈迹。他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的__________________等发生了化学反应。 ②甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。____________________________________________________________观察并记录现象即可证明。 (2)【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素 乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。 资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。 资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。 ①将述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的____________，可使铁生锈的速率加快。 a、硫酸钠溶液  b、无水乙醇  c、蔗糖溶液 ②一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列______涂层破坏后，铁生锈的速率较快。 a、镀锌铁  b、镀锡铁 【答案】(1) 氧气和水 将A装置中的空气换成氮气或者二氧化碳 (2) a b 【详解】（1）①甲装置：铁钉同时接触空气（含氧气）、蒸馏水（含水），结果铁钉生锈；对比装置1（干燥空气+铁钉）：只有氧气、无水，结果无铁锈；对比装置2（蒸馏水 + 植物油隔绝空气）：只有水、无氧气，结果无铁锈，两组对照证明：铁必须同时与氧气、水接触才会生锈。 ②控制水、铁钉不变，只把装置内空气替换成纯净氮气或二氧化碳，隔绝氧气，静置观察：若铁钉不生锈，证明氮气、二氧化碳不能使铁生锈，二者不参与铁的锈蚀反应； （2）①a：硫酸钠溶液溶于水，电离出钠离子、硫酸根离子，使溶液的导电性增强，加快生锈，符合题意； b：无水乙醇：有机物，不电离、无自由移动离子，几乎不导电，不能加速，不符合题意。 c：蔗糖溶液：蔗糖是非电解质，溶于水不产生离子，溶液不导电，无法加速锈蚀，不符合题意。 ②a.镀锌铁（白铁皮）：涂层破损后，Zn比Fe活泼，Zn作负极先腐蚀，铁被保护，生锈慢；b.镀锡铁（马口铁）：涂层破损后，Fe比Sn活泼，铁作负极优先被腐蚀，生锈速率大幅加快。 13.某科学兴趣小组同学为探究铁生锈的条件及影响铁生锈速率的因素开展如下实验： 实验一：按照如图1所示装置进行实验，一段时间后观察到C中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显变化。 实验二：为进一步探究影响铁生锈速率的因素，科学兴趣小组同学设计如图2所示实验，利用传感器监测该过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。实验记录如下表： 序号 其他试剂 初始时氧气浓度/% 200 s 时氧气浓度/% 水的体积/mL 食盐质量/g 0 0 20.8 20.8 ② 0.5 0 20.8 15.2 ③ 0.5 1.0 20.8 8.0 (1)比较图1中__________两个实验可知：铁生锈与氧气有关。 (2)图2实验中使用铁粉替代铁丝的优点是______________。 (3)分析表中数据，得出“食盐能加速铁生锈”的结论，其依据是______________。 (4)结合上述实验，写出一条防止钢铁生锈的措施：______________。 【答案】(1)BC (2)铁粉的接触面积大，生锈快 (3)③号实验中氧气浓度的变化量比②号实验中大 (4)刷油漆（或涂油等，答案合理即给分） 【详解】（1）设计对比实验必须控制变量唯一性，当只有一个条件不相同时，才可探究出该条件对实验是否有影响。比较图1中BC两个实验可知：铁生锈与氧气有关。 （2）反应物之间的接触面积越大，反应越充分，反应速率越快。图2实验中使用铁粉替代铁丝的优点是：铁粉与空气的接触面积大，生锈快。 （3）设计对比实验必须控制变量唯一性，当只有一个条件不相同时，才可探究出该条件对实验是否有影响。分析表中数据，得出“食盐能加速铁生锈”的结论，其依据是：③号实验中氧气浓度的变化量比②号实验中大。 （4）铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，防止钢铁生锈的措施有：刷油漆、涂油等。 14．（2026·浙江杭州·一模）一艘钢制轮船停在海面上（如图所示），则船身的三个位置发生锈蚀的情况是（　　）    A．a部位最先锈蚀 B．b部位最先锈蚀 C．c部位最先锈蚀 D．三部位同时锈蚀 【答案】B 【详解】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，一艘钢制轮船停在海面上，b部位的铁最易和氧气、水充分接触，且海水中的盐分加速了电解反应，因此b部位锈蚀最快；a部位虽然有氧气，但水分较少；c部位虽然有水，但氧气不足；因此船身的三个位置最先发生锈蚀的是b部位；故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 15．（2026·浙江台州·二模）如图所示为某班学生用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是（　　） A．①中利用了铁能被磁铁吸引的性质 B．②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代 C．④中铁板上会出现红色图案 D．⑤中塑封是为了防止班徽生锈 【答案】B 【详解】A．用磁铁选出废铁板，利用了铁能被磁铁吸引的性质，故A正确，不符合题意； B．氯化钠不能与铁锈（主要成分氧化铁）反应，不能代替稀盐酸，故B错误，符合题意； C．铁与硫酸铜反应生成红色固体铜和硫酸亚铁，故铁板上会出现红色图案，故C正确，不符合题意； D．塑封能隔绝氧气和水，防止班徽生锈，故D正确，不符合题意。 故选B。 16．（2025·浙江杭州·模拟预测）对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是（   ） A．对比①②可探究：充足的氧气是否为铁燃烧的条件之一 B．对比②③可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一 C．对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一 D．对比①④可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一 【答案】D 【详解】A．对比①②，①中是干燥的铁丝在氧气中，②中是用加热棒加热的铁丝在氧气中，变量是温度，可探究温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一，而不是充足的氧气，故A错误； B．对比②③，②中是加热的铁丝在氧气中，③中是干燥的铁丝在二氧化碳中，存在氧气和温度两个变量，无法探究温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一，故B错误； C．对比③④，③中是干燥的铁丝在二氧化碳中，④中是湿润的铁丝在氧气中，存在氧气和水两个变量，无法探究接触氧气是否为铁燃烧的条件之一，故C错误； D．对比①④，①中是干燥的铁丝在氧气中，④中是湿润的铁丝在氧气中，变量是水，可探究接触水是否为铁生锈的条件之一，故D正确。 故选D。 17．（2026·浙江宁波·模拟预测）小科在甲、乙、丙三个广口瓶中分别放入三根洁净无锈的铁钉，甲瓶中放入少量生石灰，乙瓶中注满蒸馏水，两瓶密封；丙瓶中加入少量蒸馏水，瓶口敞开。三天后观察瓶中铁钉生锈情况。下列叙述错误的是（　　） A．甲瓶中生石灰可去除瓶内的水蒸气 B．乙瓶中的蒸馏水可用自来水代替 C．一段时间后最有可能出现红褐色物质的是丙瓶中铁钉 D．该实验说明铁生锈的条件是同时接触水和空气 【答案】B 【详解】A．生石灰是氧化钙的俗称，可以水反应生成氢氧化钙，所以甲瓶中生石灰可去除瓶内的水蒸气，故A正确； B．自来水中溶解了氧气，乙瓶中的蒸馏水不可用自来水代替，故B错误； C．铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，一段时间后最有可能出现红褐色物质的是丙瓶中铁钉，故C正确； D．该实验说明铁生锈的条件是同时接触水和空气，故D正确。 18．（2026·浙江杭州·二模）在铁生锈条件的实验中，兴趣小组对实验进行了创新，他们分别取3段光亮无锈的细铁丝绕成螺旋状，放入以下三个装置进行实验，关于该实验说法正确的是（　　） A．该实验可以观察到实验③铁丝生锈，实验①②无明显现象 B．实验③中水面上升至试管剩余体积4/5 C．对比实验①②可以得到的结论是铁生锈需要氧气 D．实验结束后，三支试管中的细铁丝质量保持不变 【答案】A 【详解】A．铁与潮湿的空气接触时更容易生锈，实验①②缺少生锈条件，只有实验③铁丝会生锈，故A正确。 B．铁丝生锈消耗空气中的氧气，氧气在空气中体积约占1/5，水位上升1/5，故B错误。 C．实验①②中水和氧气两个变量都不同，不能单独证明需要氧气，故C错误。 D．铁生锈时，铁与氧气结合生成氧化铁，固体质量变大，故D错误。 19．（2026·浙江台州·三模）下列实验不能达到实验目的的是（　　） 选项 A B C D 实验 实验目的 探究空气中氧气的含量 探究铁生锈与氧气、水有关 验证质量守恒定律 验证二氧化碳的性质 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．红磷燃烧消耗空气中氧气，产物为固体，反应冷却后，进入集气瓶的水的体积即为空气中氧气的体积，该装置可以探究空气中氧气的含量，故A不符合题意； B．该实验仅设置两组实验：干燥环境（有氧气、无水）中铁钉不生锈，同时接触水和氧气的铁钉生锈，只能证明铁生锈与水有关，缺少“有水、无氧气”的对照组，无法验证铁生锈与氧气有关，故B符合题意； C．硫酸铜和氢氧化钠反应，密闭容器中反应前后总质量不变，可验证质量守恒定律，故C不符合题意； D．大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳通入澄清石灰水，可通过澄清石灰水变浑浊验证二氧化碳的性质，故D不符合题意。 故选B。 20．（2026·浙江丽水·模拟预测）如图所示为某项目化小组用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是（     ） A．①中利用了铁能被磁铁吸引的性质 B．②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代 C．④中铁板上会出现红色物质 D．⑤中塑封可以预防班徽生锈 【答案】B 【详解】A．铁具有能被磁铁吸引的物理性质，步骤①用磁铁选出废铁板正是利用该性质，故A正确； B．步骤②稀盐酸的作用是和铁锈（主要成分为Fe2​O3​）反应除去铁锈；氯化钠溶液和铁锈不发生反应，无法除去铁锈，不能替代稀盐酸，故B错误； C．步骤④中铁和硫酸铜溶液发生置换反应，铜为红色固体，因此铁板镂空位置会析出红色物质，故C正确； D．铁生锈需要接触氧气和水，塑封可以隔绝铁与空气中的氧气、水接触，预防班徽生锈，故D正确。 故选B。 21．（2025·浙江丽水·一模）如图同一圆圈上的物质中铁元素的化合价相同，同一直线上的物质类别相同，下列说法不正确的是（    ） A．a物质属于碱 B．Fe与稀盐酸反应生成FeCl3 C．Fe在潮湿的空气中容易发生锈蚀生成Fe2O3 D．用等质量的FeO和Fe2O3炼铁，FeO生成的铁更多 【答案】B 【详解】A、Fe(OH)3在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子，符合碱的定义，属于碱，说法正确，不符合题意。 B、Fe与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，生成的是FeCl2而不是FeCl3，说法不正确，符合题意。 C、Fe在潮湿的空气中与氧气、水共同作用容易生锈，铁锈的主要成分是Fe2O3，说法正确，不符合题意。 D、Fe2O3中，铁元素的质量分数为=，FeO中，铁元素的质量分数为，则用等质量的Fe2O3、FeO与足量CO反应炼铁，FeO生成的铁多，说法正确，不符合题意。 故选B。 22．（24-25九年级上·浙江温州·阶段检测）金属防腐是科学研究中的重大课题，小余以铁的锈蚀为项目进行如下研究。 （1）小余用图甲装置进行实验，起始时量筒内的水面处于50毫升刻度处，之后水面缓慢上升，几天后，水面最终处于约上___________（填“40”或“10”）毫升刻度处。 （2）小余同学还进行了如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。改变条件重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表：小余设计的实验是探究___________。 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 （3）有同学认为小余的实验未能真实反映50°C以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50°C以后铁钉质量无变化，你觉得铁钉质量无变化的原因可能是___________。 【答案】 40 温度对铁钉锈蚀的快慢的影响 试管内的氧气已被耗尽 【详解】（1）空气中氧气约占空气体积的五分之一，量筒内氧气的体积：50mL×=10mL； 则水面最终处于的位置：50mL-10mL=40mL。 （2）根据表格可知，变量是温度，测量的数据是铁钉质量的增加，铁钉质量增加是因为铁钉生锈，锈蚀越快铁钉相同时间内增加的重量越多。所以可推知小余设计的实验是探究温度对铁钉锈蚀的快慢的影响。 （3）从趋势看温度越高铁钉锈蚀的越快，铁生锈需要与水、氧气同时接触，当其中一项被消耗完后不再生锈。从装置看氧气应先比水消耗完，所以铁钉质量无变化的原因可能是：试管内的氧气已被耗尽。 23．（25-26九年级上·浙江温州·阶段检测）小明发现处于潮湿环境中的铁制器具表面容易出现红棕色的铁锈，为了探究铁锈产生的原因，小明进行了如图所示的实验。 (1)①号试管中试管塞的作用___________。 (2)②④试管中铁钉表面的铁锈主要成分是___________。（写出化学式） (3)本实验不能通过比较①号和③号试管中现象探究铁生锈产生的原因，其理由是___________。 (4)②④试管比较可用于探究铁生锈与___________有关。 【答案】(1)隔绝空气/隔绝氧气 (2)Fe2O3 (3)①号和③号试管存在水和氧气两个变量，没有控制单一变量 (4)水/H2O 【详解】（1）①号试管中试管塞的作用是隔绝空气（或氧气），以探究铁生锈是否需要氧气。 （2）②④试管中铁钉表面的铁锈主要成分是Fe2O3。 （3）①号试管内是铁只与蒸馏水接触（几乎无氧气，有水），③号试管内是干燥的空气（只有氧气，几乎无水），变量有两个，即氧气和水，不满足控制变量法中单一变量的原则，所以不能通过比较①号和③号试管中现象探究铁生锈产生的原因，理由是①号和③号试管中存在两个变量（氧气和水），没有控制单一变量。 （4）②③试管比较，②中铁与氧气、水接触，铁生锈、③中铁只与氧气接触，没有与水接触，铁没有生锈，可用于探究铁生锈与水有关（H2O）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $