8.3金属资源的利用和保护 第2课时（讲义）化学新教材人教版九年级下册

第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 第2课时 金属的腐蚀与防护、保护金属资源 课标要点 1.以铁生锈为例，探究金属锈蚀的条件，了解防止金属锈蚀的常用方法； 2.认识金属矿物是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识； 3.了解废旧金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。 学习重难点 重点： 铁生锈的条件与防锈的方法。 难点： 探究金属生锈的条件。 知识点 金属的腐蚀与防护（重点） 1．铁锈的主要成分：铁钉容易生锈，铁锈的主要成分为 。2．探究铁钉生锈的条件 实验一 实验二 实验三 实验设计 铁钉与 和 同时接触 铁钉只与 且 的蒸馏水接触 铁钉只与 的空气接触 实验现象 （水面附近 ） 实验分析 铁钉同时与水和 接触，易生锈； 铁钉只与水接触，不易生锈； 铁钉只与干燥的空气接触，不易生锈； 对比实验一和实验二，可知铁生锈需要与 接触； 对比实验一和实验三，可知铁生锈需要与 接触。 实验结论 铁生锈需要与空气中的 和 同时接触。 教材延伸 1．蒸馏水煮沸且迅速冷却的目的：“煮沸”是除去其中溶解的氧气，“迅速冷却”是防止空气中的氧气再溶解在水中。 2．氯化钠溶液、稀盐酸、稀硫酸等都能加速铁生锈的速度。 3．铁制品的锈蚀 铁制品生锈的过程，是铁与空气中的氧气和水蒸气发生化学反应的过程。生成的铁锈很 ，不能 ，因此铁制品可以全部锈蚀。 教材延伸 1．铝的活动性比铁强，铁制品很容易生锈，而铝制品却有很好的抗腐蚀性能的原因：铝表面形成的氧化铝薄膜很致密，能阻止里面的铝继续与氧气反应；而铁锈很疏松，不能阻止里面的铁继续与氧气和水反应。 2．影响铁制品锈蚀速率的因素有：铁的纯度、温度、湿度、酸碱性等。 3．铜生锈的条件：铜与空气中的二氧化碳、水和氧气同时接触，铜锈的主要成分为碱式碳酸铜，即铜绿。 4．防止铁制品生锈 （1）思路：破坏铁生锈的条件 （2）方法：①隔绝 ；②隔绝 ； （3）具体措施： ①保持 ； ②在铁制品表面覆盖 （穿“外衣”）。 如：在铁制品表面 、 、 、搪瓷、通过化学反应使表面生成一层 保护膜。 ③加入其他金属，改变其组成，即制成合金（打“强心针”）。如：制成不锈钢。 特别提醒 1．铁制品防锈首要一点，也是最重要的一点：保持表面的洁净和干燥。 2. 防锈的具体措施应根据实际使用情况而定。 如正常使用的铁锅防锈的方法一般是洗净擦干，也可再涂食用油，而不能刷油漆；铁质栏杆一般采用刷漆的方式，而不采用涂油的方式； 随学随练 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．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 C．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 D．③中附着在棉花上的干燥剂的作用是使试管里没有水分 知识点 保护金属资源 1．保护金属资源的必要性 （1）金属矿物的储量有限，且不能再生。 （2）随意丢弃废旧金属会造成资源浪费和环境污染。 2．保护金属资源的有效途径： ①防止 ； ② ； ③有计划、合理地开采金属矿物； ④寻找金属的替代品。 3．保护金属资源的意义： 节约金属资源，减少对环境的污染。 随学随练 1．下列有关金属资源利用和保护的说法错误的是 A．用导电性最好的银取代铜、铝制作导线 B．目前已经广泛用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等 C．给自行车链条涂油可以防锈 D．废旧电池的回收不仅可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染 2．（2026·广西南宁·三模）下列有关金属资源的利用与防护的说法正确的是 A．回收利用易拉罐可以节约金属资源 B．铁制品锈蚀只与空气中的氧气有关 C．为保护金属资源，应禁止开采矿物 D．应经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净 拓展 控制变量思想——铁生锈实验探究 1. 变量控制思想：铁生锈需要氧气、水两个必要条件，实验遵循单一变量原则：只改变要研究的条件，其余条件保持完全相同且适宜，通过对比现象判断该条件是否为生锈的必要因素。 2. 铁生锈的三组对照实验 试管① 铁钉 + 煮沸冷却的蒸馏水（浸没一半） 有水、有氧气 铁钉生锈 对照组，发生反应 试管② 铁钉 + 煮沸冷却蒸馏水 （全部浸没，上层加植物油） 有水、无氧气 铁钉不生锈 和①对比，变量：氧气，证明生锈需要氧气。 试管③ 铁钉 + 干燥空气、干燥剂（氯化钙），密封 有氧气、无水 铁钉不生锈 和①对比，变量：水，证明生锈需要水。 结论：铁生锈需要同时接触氧气和水，缺一则不易生锈。 3. 实验要点： （1）蒸馏水要煮沸除去溶解的氧气；植物油隔绝氧气；干燥剂（氯化钙）除水。 （2）不能用自来水（自来水中含有盐类杂质，引入额外变量）。 （3） 铁钉选用相同规格、相同洁净程度：要打磨除去表面铁锈，原有铁锈会干扰实验。 （4）装置密封要求：探究水的影响时，试管必须密封，防止外界空气中的水进入，破坏变量。 活学活用 1．用五枚洁净无锈的铁钉分别放入5支试管进行以下实验(如图)，一周后观察现象。下列说法正确的是 A．对比实验①④说明铁生锈需干燥氧气 B．对比实验②④可说明铁生锈需要水分 C．实验③中的铁钉水下部分锈蚀最严重 D．对比实验③⑤说明氯化钠能加速锈蚀 拓展 探究影响生锈快慢的因素 此类实验不再验证“能不能生锈”，而是探究锈蚀速率快慢，同样严格单一变量： 变量1 变量2 变量3 变量4 氯化钠/盐、酸性物质 温度 铁的接触面积（形态） 其他（杂质、合金种类 实验组 铁钉+盐水（半浸） 恒温热水环境，铁钉半浸蒸馏水 铁粉 普通生铁 对照组 铁钉+蒸馏水（半浸） 常温，同等铁钉、水量、装置 相同材质铁钉 不锈钢） 控制不变 铁钉大小、形状、温度、接触氧气相同 水、氧气、铁钉规格相同 水量、氧气、温度相同 水、氧气、温度相同 现象 盐水中生锈更快 温度高，生锈速率更快 铁粉生锈更快 生铁易生锈，不锈钢很难生锈 结论 盐、酸等电解质会加速铁的锈蚀（海边铁器腐蚀更快的原理） 温度升高，铁锈蚀速率加快 制成合金，改变内部组成，能改变金属抗腐蚀能力 活学活用 1．（2025·江苏苏州·中考真题）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 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” 2．（2025·河北石家庄·二模）某研究小组进行钢铁锈蚀速率影响因素的探究，按如图1所示连接实验装置，同时插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到如图2所示的曲线。实验中食盐水和稀醋酸浓度相同，下列有关说法错误的是 A．该实验无法得出铁生锈的条件 B．其他条件相同时，稀醋酸比食盐水更能加快铁的锈蚀速率 C．实验过程中可以看到实验②的底部最先有红棕色固体生成 D．数字化实验，会使实验现象及结果更明显 题型 探究铁生锈的条件 ▌例1 用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验如图所示。下列说法正确的是 A．实验中使用的蒸馏水可以用自来水替代 B．一周后，甲、乙中的铁钉都有明显锈迹 C．由实验乙、丙可知铁生锈需要有水参与 D．实验乙中植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水中 ▌对点练1-1 为探究铁生锈的条件设计实验如下图，下列说法错误的是解题贴士 实验需控制变量，共三个实验，两组对比： 实验1.铁钉与氧气和水同时接触，生锈； 实验2.铁钉只与水接触，不生锈； 实验3.铁钉只与空气接触，不生锈。 实验1、2对比，证明铁生锈需要与氧气接触；实验1、3对比，证明铁生锈需要与水接触。 A．试管B应加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水 B．试管A、E和F对应的铁钉一段时间后生锈 C．对比试管E和F可说明食盐能加快铁钉生锈 D．对比试管A和C，可推知铁生锈需要与水接触 ▌对点练1-2 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，气体含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 题型 铁制品的锈蚀和防护 ▌例2 金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，铁生锈的原因是接触了 A．氧气和水 B．仅需要水 C．氧气或水 D．仅需要氧气 ▌对点练2-1 下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是解题贴 1.防锈的方法：隔绝氧气；隔绝水 2.具体措施：①保持表面的洁净和干燥；②在铁制品表面覆盖保护膜。如：涂油、刷漆、镀其他金属、搪瓷、通过化学反应使表面生成一层致密的氧化物保护膜③制成合金。如：不锈钢。 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 ▌对点练2-2 下列做法不利于防止铁制品生锈的是 A．刀具用不锈钢制作 B．铁锅清洗完不擦干 C．自行车车架刷漆 D．水龙头表面镀耐腐蚀的铬 题型 金属资源的保护 ▌例3 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．导电性最好的银取代铜、铝制作导线 ▌对点练3-1 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解题贴士 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、合理地开采金属矿物； 4．寻找金属的替代品。 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 ▌对点练3-2 下列关于资源、能源的叙述正确的是 A．回收利用废旧金属，虽不能减少对环境的污染，却可以节约金属资源 B．现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%—40% C．目前已制得的合金只有90余种 D．金属资源只有金、银以单质的形式存在，其余都以化合物形式存在 基础通关 1．（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 2．下列防止铁制品生锈的做法中，不合理的是 A．自行车链条上涂润滑油 B．铁栏杆表面刷漆 C．菜刀用后洗净、擦干 D．将铁制水箱长期浸泡在海水中 3．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．制成合金 C．进行电镀 D．表面刷漆 4．下列关于铁的冶炼和锈蚀的说法中，不正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3 B．铁生锈是铁与氧气、水等物质共同作用的结果 C．铁锈的主要成分是Fe2O3，结构致密，能阻止里面的铁继续锈蚀 D．在铁制品表面刷漆可以防止生锈 5．下列有关金属资源的利用与防护说法不正确的是 A．沙漠地区的铁制品比海边的铁制品锈蚀的快 B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀 C．使用最多的金属材料是钢铁 D．废旧金属的回收利用，是保护金属资源的有效途径之一 6．下列关于铁的冶炼和锈蚀的说法中，不正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3 B．铁生锈是铁与氧气、水等物质共同作用的结果 C．铁锈的主要成分是Fe2O3，结构致密，能阻止里面的铁继续锈蚀 D．在铁制品表面刷漆可以防止生锈 7．（25-26九年级下·云南曲靖·期中）下列有关金属锈蚀与保护的叙述，正确的是 A．铁生锈是铁与水作用的结果 B．铝比铁活泼，所以铝制品更容易锈蚀 C．刷漆、涂油能防止铁生锈的原理是隔绝氧气和水 D．经常用钢丝球擦洗铝锅可以保持光亮 8．（25-26九年级上·陕西西安·期末）下图是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。不正确的是 A．①中生锈最明显的地方是乙 B．①②对比说明铁生锈需要水，①③对比说明铁生锈需要空气 C．四个实验中生锈最快的是④中的铁钉 D．①②中使用蒸馏水目的是除去氧气 9．实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析错误的是 实验装置 序号 其他试剂 100min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．①中铁未生锈，②③中铁已锈蚀 B．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响 C．①②证明水对铁锈蚀有影响 D．②③证明食盐能加快铁锈蚀 10．如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。下列说法正确的是 A．对比①中甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最明显 B．对比②③说明铁锈蚀需要水和空气 C．③中氯化钙的作用是吸收空气中的氧气和水蒸气 D．④比①锈蚀严重，说明食盐水能加快铁钉的锈蚀 11． “对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，为了检验铁生锈的条件，进行了如图（略去其中的夹持装置）所示三个对比实验。一段时间后，①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，②和③中均无明显变化，以下得出的结论不正确的是 A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加 B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加 C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加 D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加 12．（25-26九年级上·山西晋中·期末）某科技小组发现海边的铁艺栏杆很容易生锈，于是利用图甲装置探究氯化钠对铁生锈速率的影响。实验中，他们通过氧气传感器测得a、b瓶内氧气体积分数随时间变化的曲线如图乙所示。下列分析正确的是 A．两瓶内的黑色粉末均无明显变化 B．该实验说明铁生锈需要消耗氧气 C．该实验说明食盐不能加快铁粉生锈 D．将a、b瓶内的铁粉换成铁块，图乙中的曲线不变 13．铁是生活中应用最广泛的金属。某化学兴趣小组利用图所示装置探究铁生锈的条件：将三枚洁净无锈的铁钉分别放入三支试管中，一周后观察现象。请回答下列问题。 (1)一周后观察，出现锈蚀现象的是试管____（填编号）。 (2)试管Ⅰ中铁钉不生锈，说明铁生锈需要________。 (3)试管Ⅱ中铁钉不生锈，说明铁生锈需要________。 (4)试管Ⅰ中，蒸馏水上方封一层植物油的作用是______________。 (5)试管Ⅱ中放干燥剂的目的是______________。 (6)由实验可知：铁生锈是铁与氧气、____等物质共同作用的结果。 (7)铁锈的主要成分是氧化铁，其化学式为____。 (8)为防止实验室中的铁制器材生锈，可采取的一种合理措施是__________。 14．化学视角认识蒸汽眼罩。 蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生的热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热量和温度缓解眼部疲劳。 【实验探究】 探究一：检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉 (1)某同学用磁铁吸引了部分蒸汽眼罩内部材料于一支试管中，加入硫酸铜溶液，发生反应的化学方程式是 。 探究二： (2)日常生活中铁生锈是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。 哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？某小组同学采用对照实验开展探究，设计实验方案如下： 查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。 药品 1分钟前后温度变化 方案一 4g铁粉、2mL水 16℃→16℃ 方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 16℃→16℃ 方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 16℃→16℃ 方案四 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠 16℃→55℃→26℃ (3)下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。 方案二与方案四 ； 方案一与方案四 。 (4)对比分析以上方案，你能获得的结论是 。 【反思评价】 (5)蒸汽眼罩的保存方法是 。 素养提升 15．（2026·湖北荆门·一模）为防锈，高铁轨道表面涂上防锈漆，其防锈原理是 A．隔绝氧气和水 B．改变金属内部结构 C．降低金属活动性 D．增大金属硬度 16．（2026·山西吕梁·二模）我国化学家徐光宪在稀土分离技术上作出了杰出贡献，稀土金属储量较少，需大力保护。下列有关保护稀土金属资源的做法不合理的是 A．寻找稀土金属的替代品 B．大力开采稀土金属矿物 C．制定稀土行业发展规划 D．对稀土出口进行配额管理 17．（2026·湖南长沙·中考真题）《齐民要术》中记载了关于金属防护的方法：“铁齿杷……须净拭，置高燥处。”下列做法有利于金属防护的是 A．铁制农具长时间露天放置 B．铝制炊具频繁使用钢丝球擦洗 C．铁制防护栏喷漆处理 D．铁制菜刀切完咸菜后未及时擦拭 18．（2026·广西·中考真题）自行车车架喷漆防锈的原理是隔绝氧气和水。下列防锈措施原理与其相同的是 A．停放在干燥处 B．雨后及时擦干车身 C．链条定时涂油 D．车轴采用不锈钢材料 19．（2026·山东济南·中考真题）为探究金属铁在不同环境下发生腐蚀的差异，化学小组设计的实验装置如图1所示。选取三根相同的洁净铁钉，分别部分浸泡在等体积的稀盐酸、蒸馏水、氯化钠溶液中，用压强传感器测量各试管中的压强，得到压强随时间变化的曲线如图2。下列说法不正确的是 A．曲线③对应的试管中发生的反应可表示为 B．曲线①②压强逐渐减小，主要是因为铁在锈蚀过程中消耗了氧气 C．曲线②比曲线①压强变化慢，说明氯化钠能减缓铁的锈蚀 D．为了防止铁的腐蚀，可在铁的表面涂覆保护层 20．（25-26九年级上·福建福州·期末）其它条件相同时，利用不同粗细规格的钢丝棉探究铁生锈的条件，实验装置和数据如图表。下列分析正确的 钢丝棉规格 0# 00# 000# 0000# 观察到生锈的时间 3分48秒 2分53秒 2分13秒 1分48秒 A．该实验可说明温度越高，铁锈蚀速度越慢 B．选用规格为0#的钢丝棉的实验效率最高 C．通过实验数据可推知，0000#钢丝棉最细 D．对比试管②③得出铁生锈条件之一是与氧气接触 21．（26-27九年级上·山东日照·期中）食品脱氧剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。设计实验探究脱氧剂的脱氧原理。 实验1：按图1进行实验，利用氧气传感器测定密闭容器中氧气的含量变化如图2。 实验2：室温下，在1.0g脱氧剂中加入不同质量的硅藻土，测定密闭容器中氧气耗尽所需要的时间(即脱氧时间)，脱氧剂中硅藻土用量与脱氧时间的关系如图3。 已知：①硅藻土主要作用是吸附水分，同时疏松配料；②硅藻土的用量比=×100%。 下列说法正确的是 A．装置①中测得的氧气含量为曲线b B．脱氧剂在脱氧过程中吸收热量 C．由图3可知：硅藻土的最佳用量比是65% D．硅藻土用量过多会使铁粉与氧气接触不充分，脱氧时间变长 22．（25-26九年级上·河北邢台·期末）如图为探究铁锈蚀条件的实验装置(夹持装置已略去)，开始实验5~10分钟后出现明显现象。下列说法错误的是 A．U型管左侧铁丝生锈、右侧铁丝不生锈 B．该实验能够说明铁生锈与水、氧气有关 C．反应前后，锥形瓶中 MnO₂的质量不变 D．在铁制品表面刷漆、镀金属铬都能防止锈蚀 23．（2025·福建厦门·一模）研究性学习小组用下图装置探究铁钉生锈的条件，一周后发现只有a中铁钉生锈。下列关于该实验的分析错误的是 A．植物油的作用是隔绝水 B．实验前应检查装置气密性 C．一段时间后，装置中的红墨水左低右高 D．对比a、b装置中的现象，说明铁钉生锈的条件之一是需要水 24．（2026·重庆·三模）实验是进行科学探究的重要方式。LB化学兴趣小组设计如图实验探究铁生锈的条件： 【资料卡片】碱石灰是NaOH固体和CaO的混合物，能吸收水和二氧化碳。 (1)仪器①的名称是______。 (2)实验1中能观察到铁钉明显生锈的是______(填“A”“B”或“C”)。 (3)已知导电性强的溶液能加快铁生锈，下列能加快铁生锈的是______(填序号)。 a.稀盐酸          b.乙醇         c.食盐水      d.蒸馏水 (4)小铌在实验1的基础上设计了创新实验2。锥形瓶内发生反应的化学方程式为______，通入一段时间氧气后，潮湿的铁丝生锈，干燥的铁丝未生锈，说明铁生锈的条件之一是需要______(填名称)参与。 25．（2026·上海浦东新·二模）兴趣小组对“铁锈蚀快慢的影响因素”进行探究，设计了图1装置，将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器，采集数据绘制出压强随时间变化的曲线如图2.时，利用注射器加入2饱和溶液，关闭活塞；再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。 (1)分析图2，能说明氯化钠溶液加快铁生锈的依据是___________。 (2)时，压强突然变大的原因是___________。 迁移创新 26．小组同学利用如图装置进行微型实验，下列分析正确的是 A．该实验说明铁生锈与水有关 B．实验最终观察到活塞向右移动 C．当铁丝不再生锈时，注射器内的气体主要是二氧化碳 D．该实验可探究空气中氧气的含量 27．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。 【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 共同作用的结果。 【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 均已煮沸过且铜丝已打磨干净）。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 实验 现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质 无明显现象 无明显现象 【解释与结论】 (2)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。 (3)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 和 （填编号）。 (4)对比实验②和③，得出的结论是 。 (5)为验证猜想，应在实验⑤瓶中添加物质 。 (6)由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。 【反思与应用】 (7)结合上述实验，你对保存铜制品的建议是 。 学科网（北京）股份有限公司17 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 第2课时 金属的腐蚀与防护、保护金属资源 课标要点 1.以铁生锈为例，探究金属锈蚀的条件，了解防止金属锈蚀的常用方法； 2.认识金属矿物是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识； 3.了解废旧金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。 学习重难点 重点： 铁生锈的条件与防锈的方法。 难点： 探究金属生锈的条件。 知识点 金属的腐蚀与防护（重点） 1．铁锈的主要成分：铁钉容易生锈，铁锈的主要成分为Fe2O3∙xH2O。 2．探究铁钉生锈的条件 实验一 实验二 实验三 实验设计 铁钉与空气和水同时接触 铁钉只与煮沸且迅速冷却的蒸馏水接触 铁钉只与干燥的空气接触 实验现象 生锈（水面附近生锈更严重） 不生锈 不生锈 实验分析 铁钉同时与水和氧气接触，易生锈； 铁钉只与水接触，不易生锈； 铁钉只与干燥的空气接触，不易生锈； 对比实验一和实验二，可知铁生锈需要与氧气接触； 对比实验一和实验三，可知铁生锈需要与水接触。 实验结论 铁生锈需要与空气中的氧气和水同时接触。 教材延伸 1．蒸馏水煮沸且迅速冷却的目的：“煮沸”是除去其中溶解的氧气，“迅速冷却”是防止空气中的氧气再溶解在水中。 2．氯化钠溶液、稀盐酸、稀硫酸等都能加速铁生锈的速度。 3．铁制品的锈蚀 铁制品生锈的过程，是铁与空气中的氧气和水蒸气发生化学反应的过程。生成的铁锈很疏松，不能阻碍里面的铁继续与氧气、水反应，因此铁制品可以全部锈蚀。 教材延伸 1．铝的活动性比铁强，铁制品很容易生锈，而铝制品却有很好的抗腐蚀性能的原因：铝表面形成的氧化铝薄膜很致密，能阻止里面的铝继续与氧气反应；而铁锈很疏松，不能阻止里面的铁继续与氧气和水反应。 2．影响铁制品锈蚀速率的因素有：铁的纯度、温度、湿度、酸碱性等。 3．铜生锈的条件：铜与空气中的二氧化碳、水和氧气同时接触，铜锈的主要成分为碱式碳酸铜，即铜绿。 4．防止铁制品生锈 （1）思路：破坏铁生锈的条件 （2）方法：①隔绝氧气；②隔绝水； （3）具体措施： ①保持表面的洁净和干燥； ②在铁制品表面覆盖保护膜（穿“外衣”）。 如：在铁制品表面涂油、刷漆、镀其他金属、搪瓷、通过化学反应使表面生成一层致密的氧化物保护膜。 ③加入其他金属，改变其组成，即制成合金（打“强心针”）。如：制成不锈钢。 特别提醒 1．铁制品防锈首要一点，也是最重要的一点：保持表面的洁净和干燥。 2. 防锈的具体措施应根据实际使用情况而定。 如正常使用的铁锅防锈的方法一般是洗净擦干，也可再涂食用油，而不能刷油漆；铁质栏杆一般采用刷漆的方式，而不采用涂油的方式； 随学随练 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 【详解】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．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 C．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 D．③中附着在棉花上的干燥剂的作用是使试管里没有水分 【答案】C 【详解】A、①中铁钉与空气、水同时接触，会生锈；②中植物油可以隔绝空气，铁钉只与水接触，不生锈；③中干燥剂可以吸收水分，铁钉只与空气接触，不生锈，①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水，A选项正确； B、④中通入氧气，则铁钉与更多的氧气接触，因此四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉，B选项正确； C、①中甲、乙、丙三处比较，甲处只与空气接触，乙处与空气、水同时接触，丙处只与水接触，因此生锈最明显的地方是乙，C选项错误； D、③中附着在棉花上的干燥剂可以吸收水分，作用是使试管里没有水分，D选项正确。 故选：C。 知识点 保护金属资源 1．保护金属资源的必要性 （1）金属矿物的储量有限，且不能再生。 （2）随意丢弃废旧金属会造成资源浪费和环境污染。 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、合理地开采金属矿物； ④寻找金属的替代品。 3．保护金属资源的意义： 节约金属资源，减少对环境的污染。 随学随练 1．下列有关金属资源利用和保护的说法错误的是 A．用导电性最好的银取代铜、铝制作导线 B．目前已经广泛用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等 C．给自行车链条涂油可以防锈 D．废旧电池的回收不仅可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染 【答案】A 【详解】A.银虽然导电性优于铜、铝，但银资源稀缺、价格极高，大规模取代铜、铝制作导线的成本极高，不具备实用性，该说法错误。 B.用塑料代替钢和合金制造零部件是寻找金属代用品的有效措施，可节约金属资源，目前已经广泛应用，该说法正确。 C.铁生锈需要同时接触氧气和水，给自行车链条涂油可隔绝氧气和水，达到防锈目的，该说法正确。 D.废旧电池中含有可回收的金属资源和有害重金属，回收处理既节约金属资源，又能避免重金属污染土壤、水体，该说法正确。 2．（2026·广西南宁·三模）下列有关金属资源的利用与防护的说法正确的是 A．回收利用易拉罐可以节约金属资源 B．铁制品锈蚀只与空气中的氧气有关 C．为保护金属资源，应禁止开采矿物 D．应经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净 【答案】A 【详解】A.回收废弃金属制品可减少新矿物的开采，能有效节约金属资源，正确。 B.铁制品锈蚀需要同时接触空气中的氧气和水蒸气，并非只与氧气有关，错误。 C.保护金属资源要求合理、有计划地开采矿物，而非完全禁止开采，错误。 D.铝锅表面有一层致密的氧化铝保护膜，可阻止内部铝进一步被氧化，用钢丝球擦洗会破坏该保护膜，缩短铝锅使用寿命，错误。 拓展 控制变量思想——铁生锈实验探究 1. 变量控制思想：铁生锈需要氧气、水两个必要条件，实验遵循单一变量原则：只改变要研究的条件，其余条件保持完全相同且适宜，通过对比现象判断该条件是否为生锈的必要因素。 2. 铁生锈的三组对照实验 试管① 铁钉 + 煮沸冷却的蒸馏水（浸没一半） 有水、有氧气 铁钉生锈 对照组，发生反应 试管② 铁钉 + 煮沸冷却蒸馏水 （全部浸没，上层加植物油） 有水、无氧气 铁钉不生锈 和①对比，变量：氧气，证明生锈需要氧气。 试管③ 铁钉 + 干燥空气、干燥剂（氯化钙），密封 有氧气、无水 铁钉不生锈 和①对比，变量：水，证明生锈需要水。 结论：铁生锈需要同时接触氧气和水，缺一则不易生锈。 3. 实验要点： （1）蒸馏水要煮沸除去溶解的氧气；植物油隔绝氧气；干燥剂（氯化钙）除水。 （2）不能用自来水（自来水中含有盐类杂质，引入额外变量）。 （3） 铁钉选用相同规格、相同洁净程度：要打磨除去表面铁锈，原有铁锈会干扰实验。 （4）装置密封要求：探究水的影响时，试管必须密封，防止外界空气中的水进入，破坏变量。 活学活用 1．用五枚洁净无锈的铁钉分别放入5支试管进行以下实验(如图)，一周后观察现象。下列说法正确的是 A．对比实验①④说明铁生锈需干燥氧气 B．对比实验②④可说明铁生锈需要水分 C．实验③中的铁钉水下部分锈蚀最严重 D．对比实验③⑤说明氯化钠能加速锈蚀 【答案】D 【详解】A、①中铁钉只与氧气接触，不生锈，④中的铁钉与水和氧气同时接触，生锈，①④对比可知铁生锈需要水，故A错误； B、②中铁钉只与水接触，不生锈，④中的铁钉与水和氧气同时接触，生锈，②④对比可知铁生锈需要氧气，故B错误； C、铁钉与水和氧气同时接触，会生锈，则实验③中的铁钉与水和氧气同时接触的部分锈蚀最严重，故C错误； D、对比实验③⑤，⑤中铁钉比③中铁钉锈蚀严重，说明氯化钠能加速锈蚀，故D正确。 故选D。 拓展 探究影响生锈快慢的因素 此类实验不再验证“能不能生锈”，而是探究锈蚀速率快慢，同样严格单一变量： 变量1 变量2 变量3 变量4 氯化钠/盐、酸性物质 温度 铁的接触面积（形态） 其他（杂质、合金种类 实验组 铁钉+盐水（半浸） 恒温热水环境，铁钉半浸蒸馏水 铁粉 普通生铁 对照组 铁钉+蒸馏水（半浸） 常温，同等铁钉、水量、装置 相同材质铁钉 不锈钢） 控制不变 铁钉大小、形状、温度、接触氧气相同 水、氧气、铁钉规格相同 水量、氧气、温度相同 水、氧气、温度相同 现象 盐水中生锈更快 温度高，生锈速率更快 铁粉生锈更快 生铁易生锈，不锈钢很难生锈 结论 盐、酸等电解质会加速铁的锈蚀（海边铁器腐蚀更快的原理） 温度升高，铁锈蚀速率加快 制成合金，改变内部组成，能改变金属抗腐蚀能力 活学活用 1．（2025·江苏苏州·中考真题）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 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 【详解】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。 2．（2025·河北石家庄·二模）某研究小组进行钢铁锈蚀速率影响因素的探究，按如图1所示连接实验装置，同时插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到如图2所示的曲线。实验中食盐水和稀醋酸浓度相同，下列有关说法错误的是 A．该实验无法得出铁生锈的条件 B．其他条件相同时，稀醋酸比食盐水更能加快铁的锈蚀速率 C．实验过程中可以看到实验②的底部最先有红棕色固体生成 D．数字化实验，会使实验现象及结果更明显 【答案】B 【详解】A、该实验主要探究的是食盐水、稀醋酸等因素对钢铁锈蚀速率的影响，未设置探究铁生锈条件（铁与氧气、水同时接触）的相关对照实验，无法得出铁生锈的条件，该说法正确； B、从图 2 曲线可知，相同时间内，曲线②（食盐水）比曲线③（稀醋酸）氧气的体积分数下降幅度大，说明其他条件相同时，食盐水比稀醋酸更能加快铁的锈蚀速率，该说法错误； C、从图 2 曲线可知，相同时间内，曲线②（食盐水）比曲线③（稀醋酸）氧气的体积分数下降幅度大，说明其他条件相同时，食盐水比稀醋酸更能加快铁的锈蚀速率，实验③中是稀醋酸，实验②中是食盐水，实验②中铁锈蚀速率更快，所以实验过程中实验②的底部最先有红棕色固体生成，该说法正确； D、此实验借助氧气传感器和计算机实时采集数据，能更直观快速地反映出氧气含量变化，即铁锈蚀速率情况，会使实验现象及结果更明显，该说法正确； 故选B。 题型 探究铁生锈的条件 ▌例1 用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验如图所示。下列说法正确的是 A．实验中使用的蒸馏水可以用自来水替代 B．一周后，甲、乙中的铁钉都有明显锈迹 C．由实验乙、丙可知铁生锈需要有水参与 D．实验乙中植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水中 【答案】D 【详解】A、自来水中含有氧气，会影响实验现象，实验中使用的蒸馏水不可以用自来水替代，不符合题意。 B、甲中铁钉接触水和氧气，乙中铁钉只接触水，不接触氧气，一周后，甲中的铁钉有明显锈迹，乙中铁钉没有明显锈迹，不符合题意。 C、实验乙中铁钉只接触水，不接触氧气，不生锈，丙中铁钉只接触氧气，不接触水，不生锈，没有生锈的对比实验，由实验乙、丙不能确定铁生锈需要有水参与，不符合题意。 D、实验乙中植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水中，干扰实验，符合题意。 故选D。 解题贴士 实验需控制变量，共三个实验，两组对比： 实验1.铁钉与氧气和水同时接触，生锈； 实验2.铁钉只与水接触，不生锈； 实验3.铁钉只与空气接触，不生锈。 实验1、2对比，证明铁生锈需要与氧气接触；实验1、3对比，证明铁生锈需要与水接触。 ▌对点练1-1 为探究铁生锈的条件设计实验如下图，下列说法错误的是 A．试管B应加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水 B．试管A、E和F对应的铁钉一段时间后生锈 C．对比试管E和F可说明食盐能加快铁钉生锈 D．对比试管A和C，可推知铁生锈需要与水接触 【答案】C 【详解】A、管 B 中加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是除去水中溶解的氧气，这样可以更好地探究铁只与水接触时是否生锈，该说法正确，不符合题意； B、铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，试管 A 、E中铁钉与氧气和水同时接触，会生锈；试管 F 中铁钉与氧气、水以及食盐接触，会生锈，该说法正确，不符合题意； C、试管E中铁钉与氧气和水同时接触，其中氧气主要是通过通入空气进入水中，试管F中铁钉与氧气、水、氯化钠同时接触，其中氧气是溶解在水中氧气，与E中氧气浓度不一样，两实验中存在两个变量，不能说明食盐对铁钉生锈的影响，说法错误，符合题意； D、试管 A 中铁钉与氧气和水同时接触，试管 C 中铁钉只与干燥的氧气接触，对比试管 A 和 C，可推知铁生锈需要与水接触，该说法正确，不符合题意。 故选C。 ▌对点练1-2 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，气体含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、甲在空气中，甲中铁片生锈速度较慢；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，甲、乙中气体含氧气的体积分数不相等，错误； B、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，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，错误； C、乙中铁片与氧气、水接触生锈，丙中铁片只与水接触（蒸馏水中几乎不含氧气）不生锈，对比乙、丙，说明铁生锈需要氧气，即铁生锈与氧气有关， 正确； D、甲在空气中，甲中铁片生锈速度较慢；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（蒸馏水中几乎不含氧气）不生锈，甲瓶中气压大于乙瓶，丙瓶中气压大于乙瓶，植物油液面b、c端升高，a、d端降低，错误。 故选C。 题型 铁制品的锈蚀和防护 ▌例2 金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，铁生锈的原因是接触了 A．氧气和水 B．仅需要水 C．氧气或水 D．仅需要氧气 【答案】A 【详解】铁生锈是与空气中的氧气和水等物质共同作用的结果，所以要防止铁制品锈蚀，就要防止铁制品与空气中的氧气和水接触； 故选：A。 解题贴 1.防锈的方法：隔绝氧气；隔绝水 2.具体措施：①保持表面的洁净和干燥；②在铁制品表面覆盖保护膜。如：涂油、刷漆、镀其他金属、搪瓷、通过化学反应使表面生成一层致密的氧化物保护膜③制成合金。如：不锈钢。 ▌对点练2-1 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 【详解】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。 ▌对点练2-2 下列做法不利于防止铁制品生锈的是 A．刀具用不锈钢制作 B．铁锅清洗完不擦干 C．自行车车架刷漆 D．水龙头表面镀耐腐蚀的铬 【答案】B 【详解】A.将不锈钢制成刀具，改变了金属的内部结构，能防锈，故选项做法有利于防止铁制品生锈，故不符合题意； B.铁锅用清洗完，不擦干，会有水渍，会加速铁的锈蚀，不能防锈，故选项做法不利于防止铁制品生锈，故符合题意； C.自行车车架刷一层油漆，可以使铁与氧气隔绝，能防锈，故选项做法有利于防止铁制品生锈，故不符合题意； D.水龙头表面镀耐腐蚀的铬，可以使铁与氧气隔绝，能防锈，故选项做法有利于防止铁制品生锈，故不符合题意； 故选B。 题型 金属资源的保护 ▌例3 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．导电性最好的银取代铜、铝制作导线 【答案】D 【详解】A、防止金属腐蚀，可保护金属资源，选项不符合题意； B、寻找金属的代用品，可保护金属资源，选项不符合题意； C、回收利用废旧金属，可保护金属资源，选项不符合题意； D、银是贵金属，其价格比铜、铝都高，用于替代铜、铝制作导线不符合经济原则，不利于保护金属资源，选项符合题意； 故选D。 解题贴士 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、合理地开采金属矿物； 4．寻找金属的替代品。 ▌对点练3-1 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 【详解】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。 ▌对点练3-2 下列关于资源、能源的叙述正确的是 A．回收利用废旧金属，虽不能减少对环境的污染，却可以节约金属资源 B．现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%—40% C．目前已制得的合金只有90余种 D．金属资源只有金、银以单质的形式存在，其余都以化合物形式存在 【答案】B 【详解】A、回收利用废旧金属，既能减少对环境的污染，也能节约金属资源，该选项叙述不正确； B、现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%，该选项说法正确； C、目前已制得的纯金属只有几十种，但制得的合金已达几千种，该选项说法不正确； D、自然界中金属资源除金、银等少数金属有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在，但其它金属也有单质，该选项说法不正确。 故选B。 写作说明： ①本板块为课时测评，分三个题组：基础通关、素养提升、迁移创新。基础通关的题目选用基础类试题，可部分选用经典题，注意知识点的分布能涵盖本课时所有知识点。素养提升的题目选用突出应用能力的题目。迁移创新的题目选用具有迁移能力、创新思维的题目。 ②题量适中，基础通关10~15道，素养提升5~10道，迁移创新2~3道。 ③较新的期中期末题、名校题，可以加上试题来源。 基础通关 1．（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。 2．下列防止铁制品生锈的做法中，不合理的是 A．自行车链条上涂润滑油 B．铁栏杆表面刷漆 C．菜刀用后洗净、擦干 D．将铁制水箱长期浸泡在海水中 【答案】D 【分析】铁锈蚀的条件是铁同时与、接触，防锈的本质是破坏锈蚀条件，隔绝或； 【详解】A.自行车链条涂润滑油可隔绝和，能有效防锈，正确； B.铁栏杆刷漆可隔绝和，能有效防锈，正确； C.菜刀用后洗净擦干可去除表面残留的，能减缓锈蚀，正确； D.海水中含有大量盐分，会大幅加快铁的锈蚀速率，且水箱长期浸泡在海水中会同时接触和溶解的，极易生锈，错误。 3．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．制成合金 C．进行电镀 D．表面刷漆 【答案】B 【详解】涂油、电镀、刷漆等，其原理均是使铁与氧气和水隔绝，而制成合金为改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金，则制成合金的原理与其它三种不同，故选B。 4．下列关于铁的冶炼和锈蚀的说法中，不正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3 B．铁生锈是铁与氧气、水等物质共同作用的结果 C．铁锈的主要成分是Fe2O3，结构致密，能阻止里面的铁继续锈蚀 D．在铁制品表面刷漆可以防止生锈 【答案】C 【分析】本道题考查铁金属的相关知识，主要是基础知识辨认记忆。 【详解】A.赤铁矿主要成分是红色的氧化铁，即Fe2O3，正确。 B.铁生锈需要同时接触氧气和水，正确。 C.铁锈主要成分是氧化铁，结构疏松，因而锈蚀速率越来越快，错误，选择C项。 D.铁制品表面刷漆可以隔绝氧气和水，防止铁生锈，正确。 5．下列有关金属资源的利用与防护说法不正确的是 A．沙漠地区的铁制品比海边的铁制品锈蚀的快 B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀 C．使用最多的金属材料是钢铁 D．废旧金属的回收利用，是保护金属资源的有效途径之一 【答案】A 【详解】A、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，沙漠地区缺少水分，海边铁制品能与氧气和水接触，且氯化钠能加速铁的锈蚀，故沙漠地区的铁制品比海边的铁制品锈蚀的慢，选项说法错误，符合题意； B、用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可隔绝氧气和水，减缓钢铁的腐蚀，选项说法正确，不符合题意； C、现阶段用使用最多的金属材料是钢铁，选项说法正确，不符合题意； D、保护金属资源的有效途径有：防止金属锈蚀、废旧金属的回收利用、寻找金属替代品、有计划、合理地开采矿物等，选项说法正确，不符合题意。 故选A。 6．下列关于铁的冶炼和锈蚀的说法中，不正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3 B．铁生锈是铁与氧气、水等物质共同作用的结果 C．铁锈的主要成分是Fe2O3，结构致密，能阻止里面的铁继续锈蚀 D．在铁制品表面刷漆可以防止生锈 【答案】C 【分析】本道题考查铁金属的相关知识，主要是基础知识辨认记忆。 【详解】A.赤铁矿主要成分是红色的氧化铁，即Fe2O3，正确。 B.铁生锈需要同时接触氧气和水，正确。 C.铁锈主要成分是氧化铁，结构疏松，因而锈蚀速率越来越快，错误，选择C项。 D.铁制品表面刷漆可以隔绝氧气和水，防止铁生锈，正确。 7．（25-26九年级下·云南曲靖·期中）下列有关金属锈蚀与保护的叙述，正确的是 A．铁生锈是铁与水作用的结果 B．铝比铁活泼，所以铝制品更容易锈蚀 C．刷漆、涂油能防止铁生锈的原理是隔绝氧气和水 D．经常用钢丝球擦洗铝锅可以保持光亮 【答案】C 【详解】A. 铁生锈是铁与氧气、水发生缓慢氧化的过程，属于二者共同作用的结果，该选项错误。 B. 铝比铁活泼，但常温下铝表面会生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝继续被氧化，因此铝制品比铁制品更耐腐蚀，该选项错误。 C. 铁生锈需要同时接触氧气和水，刷漆、涂油可隔绝铁与氧气、水的接触，达到防锈目的，该选项正确。 D. 钢丝球擦洗铝锅会破坏铝表面的致密氧化铝保护膜，加速铝的腐蚀，该选项错误。 8．（25-26九年级上·陕西西安·期末）下图是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。不正确的是 A．①中生锈最明显的地方是乙 B．①②对比说明铁生锈需要水，①③对比说明铁生锈需要空气 C．四个实验中生锈最快的是④中的铁钉 D．①②中使用蒸馏水目的是除去氧气 【答案】B 【详解】A、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，①中乙处铁钉与氧气和水直接接触，故①中生锈最明显的地方是乙，不符合题意； B、①中铁钉与空气和水接触，生锈，②中铁钉只与水接触，不生锈，③中铁钉只与空气接触，不生锈，①与②对比，变量是空气，证明铁生锈需要空气（氧气）；①与③对比，变量是水，证明铁生锈需要水，符合题意； C、①中铁钉与空气和水接触，生锈，②中铁钉只与水接触，不生锈，③中铁钉只与空气接触，不生锈，④中铁钉与氧气和水接触，生锈，氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大，相同条件下，氧气浓度越大，铁生锈速率越快，故四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉，不符合题意； D、蒸馏水在制备过程中，确实会通过煮沸等方式除去大部分溶解氧，因此实验中选用蒸馏水，目的之一就是尽可能减少水中的氧气含量，避免水中的氧气对实验造成干扰，不符合题意； 故选B。 9．实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析错误的是 实验装置 序号 其他试剂 100min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．①中铁未生锈，②③中铁已锈蚀 B．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响 C．①②证明水对铁锈蚀有影响 D．②③证明食盐能加快铁锈蚀 【答案】B 【详解】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、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，B错误。 C、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，C正确。 D、③加食盐后铁生锈速度加快，说明食盐能加快铁锈蚀，D正确。 故选：B。 10．如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。下列说法正确的是 A．对比①中甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最明显 B．对比②③说明铁锈蚀需要水和空气 C．③中氯化钙的作用是吸收空气中的氧气和水蒸气 D．④比①锈蚀严重，说明食盐水能加快铁钉的锈蚀 【答案】D 【详解】A、铁与氧气、水共存时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，乙处铁与水和氧气接触最充分，错误； B、②铁只与水接触，不生锈，③铁只与氧气接触，不生锈，则对比②③，不能说明铁生锈需要水和空气，错误； C、③中氯化钙的作用是作干燥剂，只能吸收水蒸气， 不能吸收氧气，错误； D、④比①锈蚀严重，说明在其他条件相同时，食盐溶液能加快铁钉的锈蚀，正确。 故选D。 11． “对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，为了检验铁生锈的条件，进行了如图（略去其中的夹持装置）所示三个对比实验。一段时间后，①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，②和③中均无明显变化，以下得出的结论不正确的是 A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加 B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加 C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加 D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加 【答案】B 【详解】①中的铁丝既与氧气接触，又与水蒸气接触，铁丝生锈；②中的铁丝只与水接触，没有生锈；③中的铁丝只与干燥的氧气接触，没有生锈； A、对比①②可以说明铁生锈除了有水，还一定要有氧气参加，结论正确，不符合题意； B、②中没有氧气只有水，③中只有氧气没有水，铁都没有生锈，因此不能说明铁生锈一定要有水参加，结论错误，符合题意； C、对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加，结论正确，不符合题意； D、对比①②③可以说明铁生锈必须有水和氧气同时参与，结论正确，不符合题意。 故选B。 12．（25-26九年级上·山西晋中·期末）某科技小组发现海边的铁艺栏杆很容易生锈，于是利用图甲装置探究氯化钠对铁生锈速率的影响。实验中，他们通过氧气传感器测得a、b瓶内氧气体积分数随时间变化的曲线如图乙所示。下列分析正确的是 A．两瓶内的黑色粉末均无明显变化 B．该实验说明铁生锈需要消耗氧气 C．该实验说明食盐不能加快铁粉生锈 D．将a、b瓶内的铁粉换成铁块，图乙中的曲线不变 【答案】B 【详解】A、根据图乙，a、b中铁粉均生锈，铁锈的主要成分是氧化铁，为红棕色，故两瓶内的黑色粉末生成红棕色的铁锈，黑色粉末的颜色发生改变，故选项分析不正确。 B、根据图乙，铁生锈过程中氧气的体积分数下降，该实验说明铁生锈需要消耗氧气，故选项分析正确。 C、由图乙可知，相同时间内，b中氧气的体积分数更小，说明食盐可以加快铁生锈的速率，故选项分析不正确。 D、将铁粉换成铁块，反应物的接触面积变小，反应速率减慢， 图乙中的曲线改变，故选项分析不正确。 故选B。 13．铁是生活中应用最广泛的金属。某化学兴趣小组利用图所示装置探究铁生锈的条件：将三枚洁净无锈的铁钉分别放入三支试管中，一周后观察现象。请回答下列问题。 (1)一周后观察，出现锈蚀现象的是试管____（填编号）。 (2)试管Ⅰ中铁钉不生锈，说明铁生锈需要________。 (3)试管Ⅱ中铁钉不生锈，说明铁生锈需要________。 (4)试管Ⅰ中，蒸馏水上方封一层植物油的作用是______________。 (5)试管Ⅱ中放干燥剂的目的是______________。 (6)由实验可知：铁生锈是铁与氧气、____等物质共同作用的结果。 (7)铁锈的主要成分是氧化铁，其化学式为____。 (8)为防止实验室中的铁制器材生锈，可采取的一种合理措施是__________。 【答案】(1)Ⅲ (2)氧气 (3)水 (4)隔绝氧气（空气），防止氧气溶入水中 (5)吸收水蒸气，保持试管内干燥 (6)水 (7) (8)保持干燥（涂油等，合理即可） 【详解】（1）只有试管Ⅲ中铁钉同时接触氧气和水，满足铁生锈条件，发生锈蚀；试管Ⅰ缺氧气、试管Ⅱ缺水，都不生锈； （2）试管Ⅰ中铁钉有水，但被植物油隔绝氧气，没有生锈，对比试管Ⅲ，证明生锈需要氧气； （3）试管Ⅱ中有氧气，干燥剂除去了水分，铁钉没有生锈，对比试管Ⅲ，证明生锈需要水； （4）氧气能少量溶于水，植物油密度比水小，浮在水面，隔绝空气，阻止氧气进入水中，保证试管Ⅰ中铁钉只接触水，没有氧气； （5）控制变量，保证试管Ⅱ内只有干燥空气，没有水，用来验证水是否是生锈必要条件； （6）对照三组实验，缺少氧气或缺水，铁都不生锈，二者必须同时存在铁才会生锈； （7）氧化铁中铁元素+3价、氧元素−2价，根据化合价交叉书写得到； （8）防锈思路：破坏生锈条件，隔绝水或者隔绝氧气，如：保持干燥洁净、刷漆、涂油等。 14．化学视角认识蒸汽眼罩。 蒸汽眼罩逐渐走进日常生活，它借助铁生锈产生的热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热量和温度缓解眼部疲劳。 【实验探究】 探究一：检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉 (1)某同学用磁铁吸引了部分蒸汽眼罩内部材料于一支试管中，加入硫酸铜溶液，发生反应的化学方程式是 。 探究二： (2)日常生活中铁生锈是铁与 共同作用的结果，但放热缓慢。 哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？某小组同学采用对照实验开展探究，设计实验方案如下： 查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。 药品 1分钟前后温度变化 方案一 4g铁粉、2mL水 16℃→16℃ 方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 16℃→16℃ 方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 16℃→16℃ 方案四 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠 16℃→55℃→26℃ (3)下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。 方案二与方案四 ； 方案一与方案四 。 (4)对比分析以上方案，你能获得的结论是 。 【反思评价】 (5)蒸汽眼罩的保存方法是 。 【答案】(1) (2)水、氧气 (3) 方案二与方案四能形成对照，变量是是否含活性炭 方案一与方案四不能形成对照，有两个变量 (4)同时加入活性炭、氯化钠，能加快铁生锈，使蒸汽眼罩快速放热 (5)密封保存 【详解】（1）某同学用磁铁吸引了部分蒸汽眼罩内部材料于一支试管中，铁能被磁铁吸引，故被吸引的物质是铁，加入硫酸铜溶液，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：； （2）铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果； （3）方案二和方案四中一个有活性炭，一个没有，其它条件均相同，能形成对照，变量是是否含活性炭； 方案一和方案四中有两个变量，变量不唯一，则不能形成对照； （4）对比方案一、二，只加入氯化钠对反应没有影响，对比方案一、三，只加入活性炭对反应也没有影响，但对比二、三、四，同时加入氯化钠和活性炭能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热，故可得出结论：同时加入活性炭、氯化钠，能加快铁生锈，使蒸汽眼罩快速放热； （5）蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，铁能与氧气和水接触生锈，且活性炭和氯化钠可加快铁生锈，使蒸汽眼罩快速发热，故蒸汽眼罩应密封保存。 素养提升 15．（2026·湖北荆门·一模）为防锈，高铁轨道表面涂上防锈漆，其防锈原理是 A．隔绝氧气和水 B．改变金属内部结构 C．降低金属活动性 D．增大金属硬度 【答案】A 【详解】A.防锈漆覆盖在金属表面，可隔绝铁与氧气、水的接触，符合涂漆的防锈原理，正确。 B.改变金属内部结构是制成不锈钢等防锈合金的方法，涂漆不会改变金属内部组成，错误。 C.金属活动性是金属的固有化学性质，涂漆无法降低铁的活动性，错误。 D.硬度是金属的固有物理性质，涂漆不能增大金属硬度，错误。 16．（2026·山西吕梁·二模）我国化学家徐光宪在稀土分离技术上作出了杰出贡献，稀土金属储量较少，需大力保护。下列有关保护稀土金属资源的做法不合理的是 A．寻找稀土金属的替代品 B．大力开采稀土金属矿物 C．制定稀土行业发展规划 D．对稀土出口进行配额管理 【答案】B 【分析】稀土属于储量有限的不可再生资源，需合理开发、节约利用。 【详解】A.寻找稀土的替代品可降低稀土消耗，利于保护资源，做法合理。 B.大力开采会加速稀土资源枯竭，违背资源保护的原则，做法不合理。 C.制定行业发展规划可规范稀土的有序开发、利用，做法合理。 D.出口配额管理可避免稀土资源无序外流，减少稀缺资源浪费，做法合理。 17．（2026·湖南长沙·中考真题）《齐民要术》中记载了关于金属防护的方法：“铁齿杷……须净拭，置高燥处。”下列做法有利于金属防护的是 A．铁制农具长时间露天放置 B．铝制炊具频繁使用钢丝球擦洗 C．铁制防护栏喷漆处理 D．铁制菜刀切完咸菜后未及时擦拭 【答案】C 【详解】A.铁制农具露天放置会直接接触空气中的氧气和水汽，加速铁锈蚀，不利于防护，错误； B.铝表面有一层致密的保护膜，可阻止内部铝进一步被氧化，频繁用钢丝球擦洗会破坏该保护膜，加速铝腐蚀，错误； C.铁制防护栏喷漆可隔绝铁与氧气、水的接触，能有效防止铁生锈，有利于金属防护，正确； D.铁制菜刀切完咸菜后未及时擦拭，残留含盐的水溶液，会加速铁的锈蚀，不利于防护，错误。 18．（2026·广西·中考真题）自行车车架喷漆防锈的原理是隔绝氧气和水。下列防锈措施原理与其相同的是 A．停放在干燥处 B．雨后及时擦干车身 C．链条定时涂油 D．车轴采用不锈钢材料 【答案】C 【分析】铁生锈的必要条件是同时接触氧气和水，常见防锈原理分为三类：①隔绝氧气和水；②保持干燥（减少水的接触）；③改变金属内部结构。题干中车架喷漆属于第①类原理。 【详解】A.停放在干燥处：仅减少水分接触，属于第②类，不符合； B.雨后擦干车身：仅除去表面水分，属于第②类，不符合； C.链条涂油：可形成油膜同时隔绝氧气和水，属于第①类，与喷漆原理相同，符合； D.采用不锈钢材料：通过制成合金改变金属内部结构防锈，属于第③类，不符合。 19．（2026·山东济南·中考真题）为探究金属铁在不同环境下发生腐蚀的差异，化学小组设计的实验装置如图1所示。选取三根相同的洁净铁钉，分别部分浸泡在等体积的稀盐酸、蒸馏水、氯化钠溶液中，用压强传感器测量各试管中的压强，得到压强随时间变化的曲线如图2。下列说法不正确的是 A．曲线③对应的试管中发生的反应可表示为 B．曲线①②压强逐渐减小，主要是因为铁在锈蚀过程中消耗了氧气 C．曲线②比曲线①压强变化慢，说明氯化钠能减缓铁的锈蚀 D．为了防止铁的腐蚀，可在铁的表面涂覆保护层 【答案】C 【详解】A.曲线③压强升高，对应铁钉浸泡在稀盐酸的体系，铁和稀盐酸反应生成氢气，反应为，A正确。 B.铁在蒸馏水、氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀，消耗装置内的氧气，因此试管内压强逐渐降低，对应曲线①、②，B正确。 C. 氯化钠会加快铁的锈蚀速率，因此曲线①（对应氯化钠溶液）压强下降速率比曲线②（对应蒸馏水）更快，C说法错误。 D. 在铁表面涂覆保护层可以隔绝氧气和水，能够防止铁被腐蚀，D正确。 20．（25-26九年级上·福建福州·期末）其它条件相同时，利用不同粗细规格的钢丝棉探究铁生锈的条件，实验装置和数据如图表。下列分析正确的 钢丝棉规格 0# 00# 000# 0000# 观察到生锈的时间 3分48秒 2分53秒 2分13秒 1分48秒 A．该实验可说明温度越高，铁锈蚀速度越慢 B．选用规格为0#的钢丝棉的实验效率最高 C．通过实验数据可推知，0000#钢丝棉最细 D．对比试管②③得出铁生锈条件之一是与氧气接触 【答案】C 【详解】A、该实验探究不同粗细规格的钢丝棉对铁生锈的影响，未涉及温度对铁锈蚀速度的探究，所以不能得出温度越高，铁锈蚀速度越慢的结论，选项A错误。 B、从表格数据看，0000#钢丝棉观察到生锈的时间最短（1分48秒），说明其生锈速度最快，实验效率最高，而不是0#钢丝棉（3分48秒）， 选项B错误。 C、一般来说，钢丝棉越细，与氧气和水的接触面积越大，生锈速度越快。0000#钢丝棉观察到生锈的时间最短，所以可推知0000#钢丝棉最细，选项C正确。 D、对比试管②(有氧气、无水）和③(有水、无氧气），变量不唯一（有氧气和水两个变量），不能得出铁生锈条件之一是与氧气接触的结论。要探究铁生锈与氧气接触，应控制水这一变量相同，选项D错误。 故选C。 21．（26-27九年级上·山东日照·期中）食品脱氧剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。设计实验探究脱氧剂的脱氧原理。 实验1：按图1进行实验，利用氧气传感器测定密闭容器中氧气的含量变化如图2。 实验2：室温下，在1.0g脱氧剂中加入不同质量的硅藻土，测定密闭容器中氧气耗尽所需要的时间(即脱氧时间)，脱氧剂中硅藻土用量与脱氧时间的关系如图3。 已知：①硅藻土主要作用是吸附水分，同时疏松配料；②硅藻土的用量比=×100%。 下列说法正确的是 A．装置①中测得的氧气含量为曲线b B．脱氧剂在脱氧过程中吸收热量 C．由图3可知：硅藻土的最佳用量比是65% D．硅藻土用量过多会使铁粉与氧气接触不充分，脱氧时间变长 【答案】D 【详解】A.铁生锈（脱氧）需要水参与，装置①中有足量干燥剂，环境干燥，铁粉很难生锈，氧气含量几乎不下降，对应曲线a而非b，错误。 B.铁生锈属于缓慢氧化，缓慢氧化过程是放出热量的，不是吸收热量，错误。 C.题目说明脱氧剂质量为1.0g，硅藻土最佳用量是脱氧时间最短的点，对应图3中硅藻土用量0.35g，此时用量比为，不是65%，错误。 D.从图3趋势可知，硅藻土用量超过0.35g后，脱氧时间逐渐变长：硅藻土用量过多时，会包裹、分隔铁粉，导致铁粉无法和氧气充分接触，反应速率减慢，脱氧时间变长，正确。 22．（25-26九年级上·河北邢台·期末）如图为探究铁锈蚀条件的实验装置(夹持装置已略去)，开始实验5~10分钟后出现明显现象。下列说法错误的是 A．U型管左侧铁丝生锈、右侧铁丝不生锈 B．该实验能够说明铁生锈与水、氧气有关 C．反应前后，锥形瓶中 MnO₂的质量不变 D．在铁制品表面刷漆、镀金属铬都能防止锈蚀 【答案】B 【详解】A、锥形瓶中产生的氧气会带有水蒸气，U型管左侧铁丝接触氧气和水，生锈，氧气通过干燥剂后除去水份，则右侧铁丝只接触氧气，不接触水，不生锈，不符合题意。 B、该实验只能够说明铁生锈与水有关，不能说明铁生锈与氧气有关，符合题意。 C、锥形瓶中 MnO₂为催化剂，催化剂只改变反应速率，而本身质量和化学性质反应前后不变，所以反应前后，锥形瓶中 MnO₂的质量不变，不符合题意。 D、铁生锈是铁与氧气和水的共同作用，在铁制品表面刷漆、镀金属铬可以防止铁与氧气、水接触，都能防止锈蚀，不符合题意。 故选B。 23．（2025·福建厦门·一模）研究性学习小组用下图装置探究铁钉生锈的条件，一周后发现只有a中铁钉生锈。下列关于该实验的分析错误的是 A．植物油的作用是隔绝水 B．实验前应检查装置气密性 C．一段时间后，装置中的红墨水左低右高 D．对比a、b装置中的现象，说明铁钉生锈的条件之一是需要水 【答案】C 【详解】A、植物油的作用有避免红墨水中的水蒸发进入b中，所以植物油的作用有隔绝水，故A不符合题意； B、因为实验需要避免b中铁钉接触水蒸气，且通过红墨水液面变化判断是否有氧气参与反应，所以装置应密闭，实验前应检查装置的气密性，故B不符合题意； C、a管内的铁钉与氧气和水同时接触，会生锈，消耗管内的氧气，管内气压减小，b管只与氧气接触，不会生锈，管内气压不变，所以，一段时间后，装置中的红墨水液面左高右低，故C符合题意； D、a管内的铁钉与氧气和水同时接触，会生锈，b管只与氧气接触，不会生锈，a、b装置的对比说明铁钉生锈的条件之一是需要水，故D不符合题意。 故选C。 24．（2026·重庆·三模）实验是进行科学探究的重要方式。LB化学兴趣小组设计如图实验探究铁生锈的条件： 【资料卡片】碱石灰是NaOH固体和CaO的混合物，能吸收水和二氧化碳。 (1)仪器①的名称是______。 (2)实验1中能观察到铁钉明显生锈的是______(填“A”“B”或“C”)。 (3)已知导电性强的溶液能加快铁生锈，下列能加快铁生锈的是______(填序号)。 a.稀盐酸          b.乙醇         c.食盐水      d.蒸馏水 (4)小铌在实验1的基础上设计了创新实验2。锥形瓶内发生反应的化学方程式为______，通入一段时间氧气后，潮湿的铁丝生锈，干燥的铁丝未生锈，说明铁生锈的条件之一是需要______(填名称)参与。 【答案】(1)试管 (2)A (3)ac (4) 水 【详解】（1）略 （2）A 中铁钉同时接触氧气、水，满足铁生锈条件，发生明显锈蚀，正确。 B 中植物油隔绝了氧气，铁钉只接触水，不易生锈。 C 中是干燥空气，铁钉只接触氧气、没有水，不易生锈。 （3）a、稀盐酸：可电离出离子，溶液导电性强，可以加快铁生锈，正确。 b、乙醇：非电解质，不导电，错误。 c、食盐水（NaCl 溶液）：可电离出离子，导电性强，可以加快铁生锈，正确。 d、蒸馏水：几乎不电离，导电性极弱，错误。 （4）①略 ②U 型管左侧铁丝潮湿（有水 + 氧气）生锈，右侧铁丝经碱石灰干燥（只有氧气、无水）不生锈，控制变量说明铁生锈需要水参与。 25．（2026·上海浦东新·二模）兴趣小组对“铁锈蚀快慢的影响因素”进行探究，设计了图1装置，将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器，采集数据绘制出压强随时间变化的曲线如图2.时，利用注射器加入2饱和溶液，关闭活塞；再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。 (1)分析图2，能说明氯化钠溶液加快铁生锈的依据是___________。 (2)时，压强突然变大的原因是___________。 【答案】(1)加入氯化钠溶液后，压强下降速率加快 (2)铁与稀盐酸反应生成氢气 【详解】（1）由图像可知，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后压强下降的速率明显加快，说明铁的生锈速度加快。 （2）t3时刻后压强突然变大的原因是铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内稀盐酸被吸入烧瓶，铁与稀盐酸反应产生氢气，压强变大。 迁移创新 26．小组同学利用如图装置进行微型实验，下列分析正确的是 A．该实验说明铁生锈与水有关 B．实验最终观察到活塞向右移动 C．当铁丝不再生锈时，注射器内的气体主要是二氧化碳 D．该实验可探究空气中氧气的含量 【答案】D 【详解】A.该装置内只有湿润的铁丝这一组实验，没有设置“铁丝干燥、其他条件完全相同”的对照实验，无法证明铁生锈与水有关，分析错误。 B.铁生锈会消耗装置内的氧气，使装置内气体压强小于外界大气压，最终活塞会向左移动，而非向右，分析错误。 C.空气的主要成分是氮气、氧气，还有少量稀有气体、二氧化碳等，氧气被消耗后，注射器内剩余的气体绝大部分是氮气，不是二氧化碳，分析错误。 D.足量湿润的铁丝可以将装置内的氧气完全消耗，装置初始空气体积为50mL，最终活塞会左移至约40mL刻度处，减少的体积就是消耗的氧气体积，因此该实验可以测定空气中氧气的含量，分析正确。 27．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。 【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 共同作用的结果。 【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 均已煮沸过且铜丝已打磨干净）。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 实验 现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面有绿色物质 无明显现象 无明显现象 【解释与结论】 (2)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 。 (3)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 和 （填编号）。 (4)对比实验②和③，得出的结论是 。 (5)为验证猜想，应在实验⑤瓶中添加物质 。 (6)由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。 【反思与应用】 (7)结合上述实验，你对保存铜制品的建议是 。 【答案】(1)二氧化碳/CO2 (2)除去水中溶解的氧气 (3) ① ③ (4)铜生锈需要氧气 (5)氧气和二氧化碳 (6)铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果 (7)保持铜表面干燥洁净（合理即可） 【详解】（1）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，根据质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，则反应物中含有铜元素、碳元素、氧元素和氢元素，空气中的O2和H2O中含有氧元氧元素和氢元素，空气中能提供碳元素的时二氧化碳，所以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； （2）气体的溶解度随温度的升高而减小，实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去水中溶解的氧气； （3）“铜生锈一定与CO2有关”则实验控制的因素是二氧化碳，实验①中铜只与氧气和水接触不生锈，实验③铜与氧气、水和二氧化碳同时接触生锈，所以对比实验①和③，得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论； （4）实验②铜只与水和二氧化碳接触不生锈，实验③铜与氧气、水和二氧化碳同时接触生锈，对比实验②和③，得出结论“铜生锈需要氧气”； （5）对比实验①和③，得出“铜生锈需二氧化碳”的结论，对比实验②和③，得出结论“铜生锈需要氧气”，则还需探究的影响因素是水，所以实验⑤瓶中添加的物质是氧气和二氧化碳； （6）对比实验①和③，得出“铜生锈需二氧化碳”的结论，对比实验②和③，得出结论“铜生锈需要氧气”，对比实验③和⑤，地出“铜生锈需水”的结论，所以由上述实验可推知，铜生锈的条件是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果； （7）铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，防锈的措施是隔绝铜氧气、水和二氧化碳，故铜制品保存时保持其表面干燥洁净。 学科网（北京）股份有限公司1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $