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）下列实验不能达到实验目的的是
A．比较合金与纯金属的硬度 B．验证质量守恒定律 C．比较铜和银的金属活动性 D．探究铁生锈的条件
A．A B．B C．C D．D
2．（本题2分）下列情况，铁最容易生锈的是
A．放置在干燥的空气中 B．放置在潮湿的空气中
C．浸没在纯净的水中 D．浸没在机油中
3．（本题2分）下列实验中，能达到相应实验目的的是
A．燃烧法测定空气中氧气含量
B．探究质量守恒定律
C．探究铁、铝的金属活动性顺序
D．探究水对铁钉生锈有无影响
4．（本题2分）下列有关金属和金属材料的认识中，不正确的是
A．金属材料包括各种纯金属与合金
B．生铁和钢的性能相同
C．回收废旧金属有利于节约资源
D．合金的熔点大多数低于各组分
5．（本题2分）垃圾分类的观念逐渐深入人心。铝制易拉罐应该放入下列哪一类垃圾桶
A．厨余垃圾 B．有害垃圾 C．可回收物 D．其他垃圾
6．（本题2分）下列变化不属于化学变化的是
A．钢铁锈蚀 B．酒精燃烧 C．用活性炭吸附杂质 D．氢氧化钠长期露置在空气中
7．（本题2分）“暖宝宝贴”（主要成分为铁粉、活性炭粉、氯化钠等）的热是来源于铁粉的锈蚀反应。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，实验开始前装置如图所示，实验后从量筒中进入集气瓶（容积为250mL）中水的体积为45mL（铁粉锈蚀消耗的水忽略不计）。下列叙述正确的是
A．根据以上实验现象能推断出铁的锈蚀需要水的参与
B．本次实验测得空气中氧气的体积分数为18%
C．若测得空气中氧气含量偏低，可能是弹簧夹未夹紧
D．实验中铁的锈蚀速率较快，可能是氯化钠加快了锈蚀
8．（本题2分）如图是初中化学中几个重要实验，有关该几个实验的说法错误的是
A．实验1中热水的作用是隔绝氧气和提供热量
B．实验2可证明分子是不断运动的
C．实验3中左边试管中铁钉生锈而右边试管中铁钉不生锈，证明铁生锈的条件是与氧气、水接触
D．实验4中下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，能证明二氧化碳的密度比空气大且不能燃烧，也不支持燃烧
9．（本题2分）根据你所学的化学知识和生活经验判断，下列做法不科学的是（ ）
A．用肥皂水区分硬水和软水
B．用钢刷、沙等擦洗铝制炊具
C．用燃烧的方法区分羊毛纤维和合成纤维
D．用相互刻画来比较黄铜片（铜锌合金）和铜片的硬度
10．（本题2分）下列有关金属材料说法正确的是（ ）
A．在钢铁表面涂油以防止生锈 B．沙漠地区铁制品锈蚀较快
C．钢的性能优良，是很纯的铁 D．地球上的金属资源是很多，可尽量开采
二、判断题（共10分）
11．（本题2分）动车表面喷漆除美观外，主要是为了防止外壳生锈，其防锈的原理是隔绝氧气和水( )
12．（本题2分）校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈( )
13．（本题2分）铝在常温下抗腐蚀，铁较容易生锈，所以铁的活动性比铝强。( )
14．（本题2分）每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的30%～60%( )
15．（本题2分）铁锅不用时洗净擦干有利于防止生锈( )
三、综合应用题（共30分）
16．（本题10分）金属材料的应用与人类文明、生产、科技等发展有着十分密切的关系。
I.古代应用：汉代海昏侯国遗址发掘出大量珍贵文物。
(1)海昏侯国遗址博物馆展出的文物“ 青铜火锅” 利用了铜的延展性和 性。
(2)出土的铁质编磬锈蚀严重 ，金饼却依然金光灿灿 ，体现出了不同金属性质的差异。
①请从另一角度说明 Fe和 Au 的化学性质不同 ： 。（用化学方程式表示）
②为探究铁质编磬锈蚀与哪些因素有关 ，某兴趣小组设计了如图所示实验 ，简述他们还需补充的实验及其目的： 。
II.现代应用：金属广泛应用于生产、科技领域。
(3)铝除了用于制造合金 ，还可以和四氧化三铁在高温条件下通过置换反应制备铁 ， 同时生成氧化铝 ，此反应的化学方程式为 。
(4)实验室可利用如图所示装置模拟工业炼铁并检验气体产物。
①反应开始前 ，先通一段时间 CO再加热的目的是 。
②写出 A装置硬质玻璃管中可观察到的实验现象 。
③写出 B装置中发生反应的化学方程式 。
(5)某钢铁厂用CO冶炼1000t含杂质20%的赤铁矿，可以得到含铁80%的生铁的质量是多少？
17．（本题10分）化学与我们的生活息息相关，生活中我们经常用到金属制品、塑料制品、酸、碱、盐等。
(1)通常在铁栏杆表面喷涂油漆，其防锈原理是 。
(2)打开厨房里盛放食醋瓶子的瓶塞，食醋的pH （填“变大”“变小”或“不变”）；抹到墙上的石灰浆变硬的化学方程式为 。
(3)向Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定量Zn粉，充分反应后过滤，向所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，试分析所得固体的成分。
(4)某化学兴趣小组同学收集了某种塑料薄膜，开展对该塑料的组成、白色污染的防治等方面的研究。
兴趣小组同学设计并进行了如下图所示的实验（装置气密性良好）。实验结束后，D、E、F、G装置的质量都有所增加（有机物中的氯元素燃烧后通常转化为氯化氢）。
①该塑料样品一定含有的元素有 。
②实验过程中，E装置中发生反应的化学方程式为 。
③设计实验探究实验结束后G装置内溶液的成分 。
(5)向A装置中放入1g二氧化锰，再加入25g溶质质量分数为13.6%的过氧化氢溶液，完全反应后，最多可生成氧气多少克？
18．（本题10分）金属材料与人类的生产、生活息息相关。
（1）下列金属制品中，主要利用金属导热性的是 （填序号）。
（2）钢铁锈蚀会造成严重的资源浪费，防止或减缓钢铁锈蚀的常用方法有： （写出一条即可）。
（3）“曾青得铁则化为铜”，此即湿法冶铜，这也是世界湿法冶金的先驱。试写出铁和氯化铜溶液反应的化学方程式 ，它属于 反应（选填“化合”、“分解”、“复分解”、 “置换”之一）。
（4）为了测定某黄铜（铜锌合金）样品的组成，某研究性学习小组称取了该样品20g，向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体为止。反应过程中，生成气体与所用硫酸溶液的质量关系如图所示。
试计算：该黄铜样品中锌的质量 ？
(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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参考答案：
1．B
【详解】A、黄铜是合金，硬度比纯铜的大，互相刻划时，会在纯铜上面留下痕迹，所以能达到实验目的，故A选项不符合题意；
B、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气逸出，会导致烧杯内物质质量减少，天平指针向右偏，达不到实验目的，因此探究质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应应该在密闭容器内进行，故B选项符合题意；
C、将银放入硫酸铜溶液中，银不能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，能证明银的活动性比铜的弱，所以能达到实验目的，故C选项不符合题意；
D、三个对比实验能证明铁生锈需要铁与氧气和水同时接触，所以D选项能达到实验目的，故D选项不符合题意。
故选B。
2．B
【详解】铁生锈的条件是铁与空气中的氧气和水蒸气充分接触：
A、放置在干燥的空气中，少水，铁不容易生锈，不符合题意；
B、放置在潮湿的空气中，铁与氧气和水蒸气可以充分接触，铁最容易生锈，符合题意；
C、浸没在纯净的水中，铁不能与氧气充分接触，铁不容易生锈，不符合题意；
D、浸没在机油中，铁不能与氧气和水蒸气接触，铁不容易生锈，不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】A.铁丝在空气中不能燃烧，则不能用铁丝燃烧的方法测定空气中氧气的含量，该选项不能达到相应的实验目的，该选项不符合题意；
B.铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，该实验过程中天平平衡，说明反应前后质量守恒，该选项符合题意；
C.接触面积越大，反应越快，则铝粉与稀盐酸反应更快，不能说明铝的活动性比铁强，该选项不能达到实验目的，则该选项不符合题意；
D.①中铁钉与水、氧气同时接触，②中铁钉只与水接触，其中①中铁钉生锈，②中铁钉不生锈，说明氧气对铁钉生锈有影响，而不是水有影响，该选项不能达到实验目的，则该选项不符合题意，
故选B。
4．B
【详解】A、金属材料包括各种纯金属与合金，故A正确；
B、生铁和钢的含碳量不同，所以性能也不相同，故B错误；
C、回收废旧金属有利于节约资源，同时还能保护环境，故C正确；
D、合金的熔点大多数低于各组分，故D正确。
故选B。
5．C
【详解】铝制易拉罐是可回收垃圾。可回收物是指废纸张、废塑料、废玻璃制品、废金属、废织物等适宜回收、可循环利用的生活废弃物；
故选：C。
6．C
【详解】A、钢铁锈蚀，有铁锈等新物质生成，属于化学变化；
B、酒精燃烧，有二氧化碳等新物质生成，属于化学变化；
C、用活性炭吸附杂质，只是将杂质吸附在活性炭表面，无新物质生成，属于物理变化；
D、氢氧化钠长期露置在空气中，氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，有新物质生成，属于化学变化。
故选C。
7．D
【详解】A.该实验的现象为铁丝生锈，但并不能知道是否需要水的参与，该选项叙述不正确；
B.由于倒吸入水的体积即为氧气的体积，则本次实验测得空气中氧气的体积分数为，该选项叙述不正确；
C.弹簧夹未夹紧，铁丝生锈过程中放热，装置中的空气会逸出，使实验结果偏大，而不是偏小，该选项叙述不正确；
D.实验中铁的锈蚀速率较快，可能是其中的氯化钠加快了锈蚀，该选项叙述正确，
故选D。
8．B
【详解】试题分析：实验1中铜片上的白磷能燃烧，铜片上的红磷和水中的白磷不能燃烧，热水的作用是隔绝氧气和提供热量，A正确；实验2中稀硫酸呈酸性，不能使酚酞试液变红，不能证明分子在不断的运动，B错误；实验3中左边试管中铁钉生锈而右边试管中铁钉不生锈，证明铁生锈的条件是与氧气、水接触，C正确；实验4中下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，能证明二氧化碳的密度比空气大且不能燃烧，也不支持燃烧，D正确。故选B。
考点：常见的化学实验
9．B
【详解】A.硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，可用肥皂水来区分硬水和软水，加入肥皂水，若产生泡沫较多，则是软水，若产生泡沫较少，则是硬水，可以鉴别，故选项说法正确。
B.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，从而阻止铝进一步被氧化，不宜用钢刷、沙等等来擦洗铝制炊具，用钢刷、沙等擦洗，会破坏铝制品表面的氧化膜，故选项说法错误。
C.用燃烧的方法区分羊毛纤维和合成纤维，产生烧焦羽毛气味的是羊毛纤维，产生特殊气味的是合成纤维，故选项说法正确。
D.合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，用相互刻画来比较黄铜片（铜锌合金）和铜片的硬度，故选项说法正确。
故选B。
【点睛】本题难度不大，掌握羊毛纤维和合成纤维的鉴别方法、硬水和软水的鉴别、金属的化学性质等是正确解答本题的关键。
10．A
【详解】A. 在钢铁表面涂油，可以隔绝空气（氧气）和水，以防止生锈 。故A符合题意；
B. 沙漠地区气候比较干燥，空气中缺少水分，铁制品锈蚀较慢。故B不符合题意；
C. 钢的是铁和碳的合金，含碳量不超过2%，属于混合物，不是纯铁。故C不符合题意；
D. 地球上的金属资源是有限的，要合理地有计划地开采。故D不符合题意。
故选A。
11．正确
【详解】铁生锈需要铁和空气接触、和氧气接触，阻断其中任何一个，就可以防止铁生锈。喷漆除了美观以外，还能阻断铁和空气、水的直接接触，防止铁生锈。故该说法正确。
12．正确
【详解】校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆，隔绝氧气和水，从而防止锈蚀，正确。
13．错误
【详解】铝更容易生锈，生成了Al2O3一层致密的氧化膜将Al包裹了起来，Al2O3 颜色还是银色，所以看起来没生锈一样，而铁的锈不能隔绝空气，所以很容易就看出来生锈了。但是Al比Fe活泼。故说法错误。
14．错误
【详解】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%，故错误。
15．正确
【分析】根据铁生锈的条件进行分析。
【详解】水和空气的接触面容易生锈，所以铁锅不用时洗净擦干有利于防止生锈，故正确。
16．(1)导热性
(2) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑（或Fe+CuSO4=FeSO4+Cu、3Fe+2O2=Fe3O4等合理即可） 将铁钉放入充满干燥空气的试管中 ， 目的是证明铁生锈需要与水接触 。 （ 合理即可）
(3)
(4) 排尽装置内的空气 ，防止加热时发生爆炸 棕红色粉末变成黑色
(5)1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t×（1-20%）= 800t。
设理论上可得到含铁80%的生铁的质量为x，则
解得x = 700t
答：理论上可得到含铁80%的生铁的质量为700t。
【详解】（1）“ 青铜火锅”可将食物加热，利用了铜的导热性。
（2）①铁能与氧气反应，但金不能，且铁能与盐酸反应，金不能与盐酸反应，铁将铜从其化合物中置换出来，但金不能，均能说明铁的活动性比金活泼，反应的化学方程式为、、等。
②左边铁与氧气和水共同接触，右边铁只与水接触，则说明铁生锈需与氧气接触，而铁生锈需要氧气和水共同作用，则还需补充一个铁放在干燥的试管中的实验。
（3）铝能与四氧化三铁在高温条件下反应发生置换反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式为。
（4）①一氧化碳不纯，与空气混合后会发生爆炸，则实验开始前，先通入一段时间一氧化碳，可除去装置中的空气，防止一氧化碳不纯会发生爆炸。
②一氧化碳能与红色的氧化铁反应生成黑色的铁和二氧化碳，则玻璃管中可观察到固体由红色变为黑色。
③B装置中，产生的二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为。
（5）见答案。
17．(1)隔绝氧气和水
(2) 变大
(3)一定没有锌，一定有银，可能有铜
(4) C、H、Cl HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 取溶液少量，滴加过量氯化钡溶液，生成白色沉淀，证明含有碳酸钠。向上层清液滴加酚酞溶液，若溶液变红，证明含有氢氧化钠；若溶液不变色，证明不含氢氧化钠。（合理即可）
(5)解：参加反应的过氧化氢的质量=25g× 13.6%=3.4g
设最多可生成氧气的质量为x
=
x=1.6g
答：最多可生成氧气的质量为1.6g。
【详解】（1）在铁栏杆表面喷涂油漆，其防锈原理是隔绝氧气和水，减缓铁的锈蚀，故填隔绝氧气和水。
（2）食醋具有挥发性，打开厨房里盛放食醋瓶子的瓶塞，醋酸挥发，食醋的酸性减弱，则食醋的pH变大，故填变大；
抹到墙上的石灰浆变硬的反应是空气中的二氧化碳与石灰浆中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故反应的化学方程式写为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
（3）锌、铜、银三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量Zn粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，剩余的锌再与硝酸铜反应，充分反应后过滤，向所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，则固体中不含锌，即锌完全反应，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，则固体中一定含有银，硝酸铜可能参加反应，也可能没有参加反应，所以固体中不一定含有铜，故填一定没有锌，一定有银，可能有铜。
（4）①D装置的质量增加，说明浓硫酸吸收了气体中的水分，证明生成的气体中含有水分，即塑料与氧气反应后生成了水，进而证明塑料中含有氢元素，E装置的质量增加，说明硝酸银溶液吸收了氯化氢气体，说明生成的气体中含有氯元素，由质量守恒定律可知，塑料中含有氯元素，F装置的质量增加，是吸收了气体从E装置通过时带有的水分，G装置的质量增加，是氢氧化钠溶液吸收量气体中的二氧化碳，由质量守恒定律可知，塑料中含有碳元素，故填C、H、Cl。
②实验过程中，E装置中发生的反应是气体中的氯化氢与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，故反应的化学方程式写为：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3。
③G装置中的反应是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，探究实验结束后G装置内溶液的成分的方法是取溶液少量，滴加过量氯化钡溶液，生成白色沉淀，证明含有碳酸钠，向上层清液滴加酚酞溶液，若溶液变红，证明含有氢氧化钠，若溶液不变色，证明不含氢氧化钠，故填取溶液少量，滴加过量氯化钡溶液，生成白色沉淀，证明含有碳酸钠，向上层清液滴加酚酞溶液，若溶液变红，证明含有氢氧化钠，若溶液不变色，证明不含氢氧化钠。
（5）见答案
18． B 刷漆 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu 置换 6.5g
【详解】解：（1）A 铂金饰品，利用其金属光泽；B铁锅，主要利用了铁具有良好的导热性；铝制成铝导线，主要利用了铝具有良好的导电性。故选B；
（2）铁在潮湿的空气中容易生锈，所以要防止生锈应该隔绝空气或是水，使用可以采取刷漆或涂油等方法防止铁生锈；
（3）铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
（4）设样品中锌的质量为x，
x=6.5g；
答：黄铜样品中锌的质量为6.5g。
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