9.3钢铁的锈蚀与防护
共18题，共60分
题号 一 二 三 总分
得分
一、选择题（共20分）
1．（本题2分）垃圾分类，从你我做起。废旧电池应投入的垃圾箱是
A． B． C． D．
2．（本题2分）下列现象不涉及化学变化的是
A．蜡烛燃烧 B．轮胎爆炸 C．食物腐败 D．钢铁生锈
3．（本题2分）梳理化学知识，能使你头脑更聪明。以下完全正确的一组是
A 安全常识牢记心中 B 对鉴别方法的认识
①CO中毒：喝牛奶 ②炒菜油锅着火：弃锅逃走 ①鉴别假黄金(铜锌合金)：加热 ②区分硬水和软水：观察颜色
C 日常生活经验 D 对微观本质的认识
①锯条烤蓝：隔绝水与氧气 ②用水灭火：降低可燃物着火点 ①热胀冷缩：微粒间有间隔 ②电解水：分子在化学变化中可分
A．A B．B C．C D．D
4．（本题2分）控制变量是实验探究重要方法。下列实验设计不能达到实验目的是
A． 探究铁、镁金属活动性强弱
B． 探究二氧化碳与水是否发生反应
C． 探究不同溶剂中物质溶解性强弱
D． 探究铜生锈必须有氧气参加
5．（本题2分）厨房是家居的重要组成部分，也是家庭日用化学品较为集中的场所。某班同学完成了“走进厨房”实践活动，结合所学知识，下列说法不正确的是
A．厨具整理：生铁锅使用后应尽快清洗干净并擦干，防止生锈
B．水质检测：向自来水样中加入肥皂水，振荡后出现大量泡沫，说明自来水为硬水
C．清洁行动：烧水壶底部有水垢，可向水壶中加入适量的白醋，充分反应后清洗干净
D．认识燃料：家用燃气主要是天然气，若发现燃气火焰颜色呈黄色，锅底出现黑色，应请专业人员调大灶具的进风口
6．（本题2分）下列铁制品的防锈原理与其他三项不同的是（ ）
A．用不锈钢做菜盆 B．自行车链条涂油
C．自行车钢圈镀铬 D．篮球架刷漆
7．（本题2分）有关金属资源叙述正确的是（ ）
A．地球上的金属资源有限，且不可再生
B．目前世界年产量最多的金属是铝
C．保护金属资源的唯一途径是防止金属锈蚀
D．地球上金属资源多以单质形式存在，如金、银、铜
8．（本题2分）根据下图实验，得出的结论错误的是
A．试管①中无明显现象，说明铝表面致密的氧化膜阻碍了铝和硫酸铜反应
B．试管②中铝片表面有红色固体产生，说明铝比铜活泼
C．试管③中铁钉生锈，说明只要铁钉与水接触就会生锈
D．试管④中铁钉不生锈，是因为没有与水接触
9．（本题2分）实验是学习化学的重要途径。下图均为初中化学探究实验。下列说法错误的是
A． 图甲验证质量守恒定律时红磷量不足，最终天平仍然保持平衡
B． 图乙电解水一段时间后，管内液面高度：a>b>c
C． 图丙反应后玻璃管内固体减少的质量小于生成气体中氧元素的质量
D． 图丁实验可用于探究铁生锈是否需要氧气参与
10．（本题2分）推理是学习化学的一种重要思维方式。以下推理正确的是
A．同种元素质子数相同，所以质子数相同的微粒一定是同种元素
B．铝表面的氧化铝薄膜起到保护作用，则铁的表面的铁锈也起保护作用
C．蔗糖的饱和溶液不能再溶解蔗糖，也一定不能再溶解其他物质
D．中和反应的生成物是盐和水，但生成盐和水的反应不一定是中和反应
二、判断题（共10分）
11．（本题2分）地球上的金属资源金、银、铜、铁都有单质形式存在( )
12．（本题2分）铁生锈是铁与氧气作用的结果( )
13．（本题2分）沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品更易被锈蚀( )
14．（本题2分）铁制品在潮混的空气比在干燥的空气中更容易生锈( )
15．（本题2分）锌的化学性质比铁活泼，铁的表面镀锌不能防止生锈( )
三、综合应用题（共30分）
16．（本题10分）整理和归纳、探究是有效的学习方法。下面是某中学化学学习小组的同学对Al、Fe、Mn、Cu、Hg等金属相关知识的归纳复习，请你参与并回答问题：
(1)从物理性质上看，每种金属都有自己的特性。你认为汞与其它金属的不同之处是 ；
(2)铝的化学性质比铁要活泼，但是铝制品却很耐腐蚀，其原因是(用化学方程式表示) ；
(3)该化学兴趣小组的同学为了探究铁(Fe)、锰(Mn)和铜(Cu)三种金属的活动性顺序，进行下列探究。
①同学们将等大小的三种金属同时放入等质量、等质量分数的稀硫酸中，发现锰表面冒出气泡的速率比铁快，而铜表面无现象。请将三种金属的元素符号填入下表：
如果金属锰与稀硫酸反应生成的盐是硫酸锰(MnSO4)，请你写出锰与稀硫酸反应的化学方程式 ；
②兴趣小组的同学从实验室中收集一桶含有FeSO4、CuSO4的废液。他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下方案：
1.甲同学提出X可用金属铁，乙同学认为X可用金属锰，你认为 (选填“甲”或“乙”)同学的意见是正确的，加入过量的金属X的目的是 ；
2.操作a、b的名称是 ，步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为 ；
17．（本题10分）人类文明与社会进步同金属材料关系密切。
（一）金属的广泛应用
(1)连淮扬镇全线已开通，其高铁的机身采用铝合金材料，下列不属于该合金性质的是___________（填字母）。
A．熔点高 B．耐腐蚀 C．硬度大
(2)高铁机身通过受电弓滑板与沿线架设的3万伏高压输电线相连，这是利用了受电弓滑板的 性（填“导电”或“导热”）。
（二）金属的锈蚀及防护
(3)“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿。”铜绿是铜发生一系列复杂反应的产物，铜绿的主要成分的化学式是 ，空气中参与铜锈蚀反应过程的物质有 （填化学式）。
（三）金属的冶炼
(4)工业炼铁的设备为 ，原料除了铁矿石、焦炭、空气外，还有 ；其中焦炭的作用是 、 。
(5)工业炼铁得到的产品是生铁，将生铁炼成钢的化学方程式为 。
(6)化学兴趣小组的同学模仿工业炼铁的原理，在如图1所示装置中用CO还原CuO制取金属Cu。
①装置中气球的作用是 。
②实验开始前，需要先通一段时间CO，然后开始加热，这样操作的目的是
③实验开始后现象是
④为确定反应的最佳温度，兴趣小组利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分，实验结果如图2所示（该图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同），据图回答下列问题：
a、400℃时，反应的固体产物中含有Cu和 。
b、500℃时，该反应的化学方程式为 。
c、用CO还原CuO制取纯净的Cu，反应温度至少要控制在 ℃以上。
(7)取纯净的氧化铜160g放在玻璃管中，控制温度在上面③中所选的温度下实验，最终可制得铜的质量是 （写出计算过程）
18．（本题10分）根据下列图示(装置中的夹持和支撑部分省略)和相关叙述，回答下列问题：
(1)铁锈是铁与 之间发生的复杂的化学反应。
(2)使试管甲中溶液变黄色的化学反应所属的化学反应基本类型是 。
(3)图乙是探究可燃物燃烧条件的操作。金属片选用 (选填“铜片”或“铝片”或“铁片”)最好。
(4)实验时，金属片上最先燃烧起来的是 碎片。
(5)根据图乙实验得出可燃物燃烧的条件之一是 。
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．D
【详解】废旧电池中含有有害重金属元素，所以应投入有害垃圾的垃圾箱。
故选：D。
2．B
【详解】A、蜡烛燃烧的过程中有新物质二氧化碳和水生成，属于化学变化，不符合题意；
B、轮胎爆炸的过程中没有新物质生成，属于物理变化，符合题意；
C、食物腐败的过程中有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
D、钢铁生锈的过程中有新物质铁锈等生成，属于化学变化，不符合题意；
故选：B。
3．D
【详解】A、发生CO中毒，立即转移到通风的地方救治，炒菜时油锅着火，立即盖上锅盖，可以隔绝氧气或空气，故选项错误；
B、鉴别假黄金(铜锌合金)：加热后变黑的是假黄金，加热后不变色的是真黄金，可以鉴别；观察颜色不可以鉴别硬水和软式，故选项错误；
C、锯条上的烤蓝是一层致密的氧化膜，从而对锯条起到保护作用．可燃物的着火点一般是不变的，用水灭火是降低可燃物的温度到着火点以下，不能降低着火点，故选项错误；
D、热胀冷缩说明微粒间有间隔，电解水：分子在化学变化中可分解，故选项正确。
故选：D。
4．A
【详解】A、图中实验，酸的种类不同，不能探究铁、镁金属活动性强弱，故选项实验设计不能达到实验目的；
B、图中实验，湿润的蓝色石蕊试纸变红色，干燥的蓝色石蕊试纸不变色，可探究二氧化碳与水是否发生反应，故选项实验设计能达到实验目的；
C、图中实验，除了溶剂的种类不同外，其它条件均相同，可探究不同溶剂中物质溶解性强弱，故选项实验设计能达到实验目的；
D、图中实验，除了氧气外，其它条件均相同，可探究铜生锈必须有氧气参加，故选项实验设计能达到实验目的。
故选A。
5．B
【详解】A、铁与氧气、水共同接触时会发生锈蚀，所以生铁锅使用后应尽快清洗干净并擦干，防止生锈，故A说法正确；
B、向自来水样中加入肥皂水，振荡后出现大量泡沫，说明自来水为软水，故B说法错误；
C、烧水壶底部有水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，碳酸钙和氢氧化镁都能与醋酸反应，所以可向水壶中加入适量的白醋（主要成分是醋酸），充分反应后清洗干净，故C说法正确；
D、若发现天然气泄漏，若发现燃气火焰颜色呈黄色，锅底出现黑色，说明氧气不足，燃气发生不完全燃烧，则应请专业人员调大灶具的进风口，故D说法正确；
故选：B。
6．A
【详解】A. 用不锈钢做菜盆，是通过制成合金，改变金属材料自身的结构，提高防锈能力；
B. 自行车链条涂油，是通过油层隔绝氧气而防止生锈；
C. 自行车钢圈镀铬，是通过镀上一层不易锈蚀的金属隔绝氧气，防止生锈；
D. 篮球架刷漆，是通过油漆隔绝氧气防止生锈。故选A。
7．A
【详解】A、地球上的金属资源有限，且不可再生，故A正确；
B、目前世界年产量最多的金属是铁，故B错误；
C、保护金属资源的途径有防止金属锈蚀、回收利用废旧金属、合理开采金属矿物、寻找开发金属替代品，故C错误；
D、地球上金属资源多以化合物形式存在，故D错误。故选A。
8．C
【详解】A、铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，有红色固体析出，试管①中无明显现象，说明铝表面致密的氧化膜阻碍了铝和硫酸铜反应，不符合题意；
B、试管②中铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，有红色固体产生，说明铝比铜活泼，不符合题意；
C、试管③中铁钉生锈，是因为铁钉与氧气和水接触，铁钉与水接触，但是隔绝氧气，也不会生锈，符合题意；
D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，试管④中铁钉只与氧气接触，没有与水接触，故不生锈，不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】A、图中的实验在密闭装置中进行，装置内外的物质没有交流，所以图甲验证质量守恒定律时红磷量不足，最终天平仍然保持平衡，选项正确；
B、电解水时，生成的气体的体积大于参加反应的水的体积，所以三支玻璃管中的液面，c处最高，连接电源正极玻璃管生成的氧气的体积小于连接电源负极的玻璃管生成的氢气的体积，则液面a高于液面b，即管内液面高度的关系为：c > a>b，选项错误；
C、该实验中生成的气体为二氧化碳，其中氧元素一部分来自参加反应的一氧化碳，一部分来自参加反应的氧化铜，所以图丙反应后玻璃管内固体减少的质量，即参加反应的氧化铜失去的氧元素的质量小于生成气体中氧元素的质量，选项正确；
D、由图可知，图中两支试管中的变量是氧气，其余的量相同，则图丁实验可用于探究铁生锈是否需要氧气参与，选项正确，故选B。
10．D
【详解】A、同种元素的质子数相同，但具有相同质子数的粒子不一定属同一种元素，比如水分子和氖原子都含有10个质子，故该选项错误；
B、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，而铁锈很疏松，会加速铁的锈蚀，故该选项错误；
C、蔗糖的饱和溶液不能再溶解蔗糖，但还能再溶解其他物质，故该选项错误；
D、中和反应的生成物是盐和水，但生成盐和水的反应不一定是中和反应，例如氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故该选项正确；
故选D。
11．错误
【详解】地球上的金属资源金、银以单质的形式存在；铜、铁以化合物的形式存在，说法错误。
故填：错误
12．错误
【详解】铁生锈是铁与氧气和水作用的结果，故错误。
13．错误
【详解】铁生锈需要同时与氧气、水接触，沙漠地区比沿海地区空气干燥，沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品更不易被锈蚀。错误。
14．正确
【详解】铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果，所以铁制品在潮混的空气比在干燥的空气中更容易生锈，故正确。
15．错误
【详解】锌的化学性质比铁活泼，铁的表面镀锌后，锌与空气中的氧气反应生成致密的氧化锌薄膜能够隔绝铁与空气中氧气和水的接触，能够防止生锈，叙述错误，故填错误。
16．(1)常温下，汞是液体，其它金属是固体
(2)
(3) Mn、Fe、Cu 甲 将硫酸铜中的铜完全置换出来 过滤
【详解】（1）常温下大多数金属为固体，汞常温下为液体，则汞与其它金属的不同之处是常温下，汞是液体，其它金属是固体。
（2）铝易与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，从而阻止铝继续被腐蚀，化学反应方程式为：。
（3）①将等大小的三种金属同时放入等质量、等质量分数的稀硫酸中，发现锰表面冒出气泡的速率比铁快，而铜表面无现象，说明锰、铁均在氢前面，锰的金属活动性比铁强，铜不反应，铜在氢后面，故将三种金属的元素符号填入表中顺序为Mn、Fe、Cu。
如果金属锰与稀硫酸反应生成的盐是硫酸锰(MnSO4)，还生成氢气，锰与稀硫酸反应的化学方程式：。
②1.要想从硫酸亚铁和硫酸铜的废液回收铜和硫酸亚铁晶体，首先要将硫酸铜除去，这就是要先除杂，而除杂的基本原则就是除去杂质，而不能引入的新的杂质，所以在将硫酸铜转化为铜的而过程中加入的药品一定要和硫酸亚铁有关，也就是要使用铁单质来实现该转化，锰也能够将硫酸铜转化为铜，但是不可以用来除去杂质硫酸铜，因为引入了MnSO4杂质，故甲同学的意见是正确的，加入过量的金属X的目的是将硫酸铜中的铜完全置换出来。
2.操作a、b均是将固液和液体分离，则名称是过滤，步骤I中加入过量的铁，则金属混合物中含有铁，步骤Ⅱ中发生反应为铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为。
17．(1)A
(2)导电
(3) Cu2(OH)2CO3
O2、CO2、H2O
(4) 高炉 石灰石 提供热量 生成一氧化碳的原料
(5)
(6) 收集尾气，防止污染空气 排净空气，防止一氧化碳与空气混合发生爆炸 玻璃管中的固体变为红色，澄清石灰水变浑浊 CuO、Cu2O
500
(7)解：设最终可制得铜的质量是x
答：最终可制得铜的质量是128g。
【详解】（1）合金一般比组成它的金属的熔点低，耐腐蚀性强，硬度大。故选A。
（2）受电弓滑板与高压输电线相连，所以利用的是其导电性。
（3）铜绿主要成份碱式碳酸铜，化学式Cu2(OH)2CO3，铜生锈与空气中的氧气、二氧化碳、水有关，化学式分别为O2、CO2、H2O。
（4）工业炼铁的设备为高炉，原料除了铁矿石、焦炭、空气外，还有石灰石。焦炭燃烧放热，和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳用于还原氧化铁。所以焦炭的作用是提供热量，生成一氧化碳的原料。
（5）生铁的含碳量高于钢，所以将生铁炼成钢即降低生铁中的碳含量。碳和氧气反应生成二氧化碳，从而降低碳含量，化学方程式为。
（6）①一氧化碳在反应中不会被完全消耗，且是一种污染气体，所以气球的作用是收集尾气，防止污染空气。
②一氧化碳是可燃性气体，与空气混合受热可能发生爆炸，所以先通一段时间CO，然后开始加热，这样操作的目的是排净空气，防止一氧化碳与空气混合发生爆炸。
③一氧化碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。所以看到的现象是玻璃管中的固体变为红色，澄清石灰水变浑浊。
④a、从图2可知，400℃时，反应的固体产物中含有3种物质，是Cu、CuO和Cu2O。
b、500℃时，产物只有铜，化学方程式为。
c、从图2可知，400℃含有铜以外的其他物质，500℃只有铜。所以反应温度至少要控制在500℃以上。
（7）见答案。
18． 氧气和水 复分解反应 铜片 乒乓球 温度达到可燃物的着火点
【详解】(1)铁锈是铁与氧气和水之间发生的复杂的化学反应；(2)使试管甲中溶液变黄色的化学反应是氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，Fe2O3 + 6HCl 2 FeCl3 + 3H2O
，属于复分解反应；(3)图乙是探究可燃物燃烧条件的操作。金属片选用铜片最好，因为铜的导热性更好；(4)乒乓球的着火电低于滤纸的着火点，实验时，金属片上最先燃烧起来的是乒乓球碎片；(5)根据图乙实验可知乒乓球燃烧，滤纸不燃烧，说明可燃物燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
