【解析】華師大版初中科學(xué)九年級(jí)上學(xué)期 3.2 金屬的活動(dòng)性順序(第2課時(shí))

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華師大版初中科學(xué)九年級(jí)上學(xué)期3.2金屬的活動(dòng)性順序(第2課時(shí))

一、夯實(shí)基礎(chǔ)

1．下列環(huán)境中最易使鋼鐵生銹的是（）

A．干燥的空氣B．潮濕的空氣C．浸沒在水中D．浸沒在油中

2．2023年5月我國自主建造的第一艘航母下海，為保證航母的使用壽命，下列防銹措施不可行的是（）

A．用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件

B．刷防銹漆

C．船體表面鍍一層黃金

D．給某些部位涂油

3．下列各種方法中：①金屬表面涂抹油漆；②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；③保持金屬表面清潔干燥；④在金屬表面進(jìn)行電鍍；⑤使金屬表面形成致密的氧化膜。能對(duì)金屬起到防止或減緩腐蝕作用的措施是（）

A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．全部

4．下列說法不正確的是（）

A．衣架的外面包上塑料層，主要是防止金屬生銹

B．鋼鐵生銹后，鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O

C．鐵制品抗腐蝕能力比鋁制品強(qiáng)

D．金屬表面涂上油脂的目的是防止金屬腐蝕

5．根據(jù)煉鐵的反應(yīng)原理，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：

（1）煉鐵的主要反應(yīng)原理(用化學(xué)方程式表示)：。

（2）高爐煉鐵的主要原料是。

（3）請(qǐng)指出此裝置的不足之處：。

6．小明同學(xué)為了研究影響鐵生銹的因素，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

在A、B、C、D四只燒瓶中分別放入干燥的細(xì)鐵絲、浸過食鹽水的細(xì)鐵絲、浸過清水的細(xì)鐵絲、食鹽水及細(xì)鐵絲(使細(xì)鐵絲完全浸沒在食鹽水中，四只燒瓶中細(xì)鐵絲的質(zhì)量均相同)，然后裝配成如圖所示的四套裝置，每隔0.5h測(cè)量導(dǎo)管中水面上升的高度(單位：cm)，結(jié)果如表中所示：

燒瓶號(hào)時(shí)間/h00.51.01.52.02.53.0

A干燥的細(xì)鐵絲0000000

B浸過食鹽水的細(xì)鐵絲00.41.23.45.67.69.8

C浸過清水的細(xì)鐵絲0000.30.82.03.5

D完全浸沒在食鹽水中的細(xì)鐵絲0000000

請(qǐng)回答：

（1）以上實(shí)驗(yàn)中，鐵生銹的速率最大的是瓶(填燒瓶號(hào)，下同)。

（2）瓶和瓶對(duì)比，可證明鐵生銹需要水參與。

（3）瓶和瓶對(duì)比，可證明食鹽能促進(jìn)鐵生銹。

（4）為了防止鋼鐵生銹，人們常采用表面涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護(hù)膜的方法，這些方法的共同原理是。

二、能力提升

7．小明發(fā)現(xiàn)月餅盒里的脫氧劑部分呈紅褐色，査閱資料得知脫氧劑中含有鐵粉和活性炭。他猜想這包脫氧劑中可能含有：①Cu和C；②Fe2O3和C；③Fe3O4和C；④Fe3O4、C和Fe；⑤Fe2O3、C和Fe。其中猜想合理的是（）

A．①③⑤B．②④⑤C．②⑤D．④⑤

8．古往今來，金屬材料和制品在我們的社會(huì)生活中一直起著非常重要的作用。

（1）考古工發(fā)現(xiàn)鐵質(zhì)的出土文物往往銹蝕嚴(yán)重，鐵生銹的條件是。在實(shí)驗(yàn)室常用稀鹽酸清除鐵銹，化學(xué)方程式為。

（2）近年來，我國高鐵建設(shè)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展。制造鐵軌的材料是合金鋼，主要原因是合金鋼具有的優(yōu)越性能(要求只答一條)。

（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了兩個(gè)有關(guān)金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：硫酸鋁溶液和鐵粉混合；

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：硫酸銅溶液與鐵粉混合。

在上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)將實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ的物質(zhì)全部倒入同一個(gè)燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，原因是(用文字說明)。一段時(shí)間后過濾，向?yàn)V渣中滴加鹽酸，結(jié)果沒有氣泡產(chǎn)生。那么，濾液中所含金屬離子的情況可能是(填序號(hào))。

①Al3＋②Al3＋、Fe2＋③Al3＋、Fe3＋

④Fe2＋、Cu2＋⑤Al3＋、Fe2＋、Cu2＋

9．在鹽酸除鐵銹的實(shí)驗(yàn)中，我們常會(huì)發(fā)現(xiàn)生銹的鐵釘表面有一些氣泡產(chǎn)生。氣泡是怎么產(chǎn)生的？針對(duì)這一問題，同學(xué)們提出了有關(guān)假設(shè)，并設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到放有鐵的試管中有氣泡產(chǎn)生，而另一試管中沒有，從而驗(yàn)證了自己的假設(shè)是成立的。

（1）分析上述實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為同學(xué)們建立的假設(shè)是。

（2）有同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，溶液中的水可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。于是他們又進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你在虛線框中用圖示的形式將圖乙的對(duì)照實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充完整。

（3）還有同學(xué)想：氣體會(huì)不會(huì)是鐵銹與水反應(yīng)產(chǎn)生的？他認(rèn)為還要補(bǔ)充一個(gè)鐵銹與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，你覺得有沒有必要？

三、拓展創(chuàng)新

10．生物浸出技術(shù)在金屬冶煉中應(yīng)用廣泛。嗜熱細(xì)菌在65～80℃酸性水溶液及氧氣存在等條件下，能氧化黃銅礦(主要成分CuFeS2)產(chǎn)生硫酸鹽，進(jìn)而生產(chǎn)銅和硫酸亞鐵，主要流程如圖(“…”表示省略的部分流程)：

有以下說法：①分離出礦渣的操作是過濾；②試劑b只能是鐵粉；③試劑a是稀硫酸；④鐵元素在整個(gè)流程中都以Fe2＋存在。其中錯(cuò)誤的是（）

A．①②B．①③C．②③D．②④

11．銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3。某同學(xué)為了研究銅在空氣中生銹的條件，利用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過近一個(gè)月的觀察，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)B裝置中的銅釘生銹了，而A、C裝置中的銅釘無明顯變化。由此得出結(jié)論：“銅生銹的原因是銅與空氣中的水和氧氣相互作用的結(jié)果?！痹嚮卮鹣铝袉栴}。

（1）該同學(xué)所得出的結(jié)論完整嗎？，理由是。

（2）你認(rèn)為影響銅生銹的因素還可能有；為了驗(yàn)證你的判斷，應(yīng)選擇圖中的(選填“乙”或“丙”)裝置進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。

（3）通過上述實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為影響銅生銹的主要因素：。

（4）銅與鐵相比，更易生銹，由此可得出結(jié)論：。

（5）寫出一條防止銅鐵等金屬制品生銹的具體方法：。

12．鐵是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛的金屬材料。

（1）酸菜等酸性的食物不宜用鐵質(zhì)器具長期盛放，因?yàn)椤?/p>

（2）為減緩海水對(duì)鐵質(zhì)海輪外殼的腐蝕，制造海輪時(shí)，會(huì)在海輪船底四周鑲嵌比鐵更活潑的金屬。下列金屬適宜船底鑲嵌的是(填字母)。

A．Pb(鉛)B．CuC．Pt(鉑)D．Zn

（3）對(duì)鐵“發(fā)藍(lán)”處理，其表面將形成致密氧化膜而有效避免腐蝕。

①致密氧化膜能有效阻止鐵銹蝕的原因是。

②“發(fā)藍(lán)”過程的化學(xué)方程式如下，則式中X的化學(xué)式為。

36Fe＋4NaNO2＋9NaNO3＋26H2O=12X＋13NaOH＋13NH3↑

③為檢驗(yàn)“發(fā)藍(lán)”處理的鐵質(zhì)零件表面是否形成致密氧化膜，將該零件浸泡于硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)。由此可知該零件“發(fā)藍(lán)”處理效果(選填“好”或“不好”)，因?yàn)?用化學(xué)方程式表示)。

答案解析部分

1．【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用分析。

【解答】鐵生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用的結(jié)果，所以鋼鐵在潮濕的空氣中最容易生銹；

故選B。

2．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用，所以要防銹需隔離氧氣和水分析。

【解答】A、用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件，可以防止航母被銹蝕，不符合題意；

B、刷防銹漆可以使鋼鐵與氧氣和水隔離，防止生銹，不符合題意；

C、黃金雖化學(xué)性質(zhì)不活潑，但成本高，且密度大，船體表面鍍一層黃金不切實(shí)際，符合題意；

D、給某些部位涂油，可以使鋼鐵與氧氣和水隔離，防止生銹，不符合題意；

故選C。

3．【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)金屬生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用，所以要防銹需隔離氧氣和水分析。

【解答】①金屬表面涂抹油漆可以使金屬與氧氣和水隔離，防止生銹，正確；②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可防止金屬生銹，正確；③保持金屬表面清潔干燥可以使鐵不接觸水，防止生銹，正確；④在金屬表面進(jìn)行電鍍可以使金屬與氧氣和水隔離，防止生銹，正確；⑤使金屬表面形成致密的氧化膜可以使里面的金屬與氧氣和水隔離，防止生銹，正確；

故選D。

4．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)金屬生銹實(shí)質(zhì)從而確定防止銹蝕的方法分析。

【解答】A、衣架的外面包上塑料層，可以使金屬與氧氣和水隔離，防止金屬生銹，不符合題意；

B、鋼鐵生銹后，鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O，不符合題意；

C、因鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，表面有致密氧化鋁膜，起保護(hù)作用，鐵制品抗腐蝕能力比鋁制品弱，符合題意；

D、金屬表面涂上油脂的目的是防止金屬與水和氧氣接觸而腐蝕，不符合題意；

故選C。

5．【答案】（1）3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

（2）鐵礦石、石灰石、焦炭

（3）沒有尾氣處理裝置

【知識(shí)點(diǎn)】還原反應(yīng)與金屬的冶煉

【解析】【分析】根據(jù)煉鐵的反應(yīng)原理及原料、CO還原氧化鐵的裝置特點(diǎn)分析。

【解答】（1）煉鐵的主要反應(yīng)原理是高溫條件下CO將氧化鐵中的鐵還原出來，方程式為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；

（2）高爐煉鐵的主要原料是鐵礦石、石灰石、焦炭；

（3）CO有毒，排放到空氣中會(huì)污染空氣，而裝置中沒有尾氣處理裝置，存在不足；

故答案為：（1）3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；（2）鐵礦石、石灰石、焦炭；（3）沒有尾氣處理裝置。

6．【答案】（1）B

（2）A；C

（3）B；C

（4）隔絕氧氣和水

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用，但在鹽水或酸條件下可加快生銹速率及對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求分析。

【解答】（1）由表中數(shù)據(jù)可知，B燒瓶中浸過食鹽水的細(xì)鐵絲生銹速率最大；

（2）A中鐵絲只接觸氧氣不接觸水，不生銹，C中接觸水和氧氣生銹，二者對(duì)比可證明鐵生銹需要水參與；

（3）B燒瓶中鐵絲除接觸氧氣和水外，還接觸了食鹽，C中只接觸水和氧氣，通過鐵絲生銹速率對(duì)比證明食鹽能促進(jìn)鐵生銹；

（4）采用金屬表面金涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護(hù)膜的方法都是使金屬隔絕氧氣和水，以達(dá)到防銹目的；

故答案為：（1）B；（2）A；C；（3）B；C；（4）隔絕氧氣和水。

7．【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)及鐵銹成分分析。

【解答】鐵粉能吸收氧氣和水而生銹，鐵銹主要成分為氧化鐵，脫氧劑成分為鐵粉和活性炭，部分呈紅褐色，則成分可能是氧化鐵和活性炭，可能是氧化鐵、鐵和活性炭，不可能有四氧化三鐵和銅；

故選C。

8．【答案】（1）鐵與氧氣、水同時(shí)接觸；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O

（2）硬度大(或機(jī)械強(qiáng)度好，或韌性好等)

（3）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余，而實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的鐵粉又能與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中剩余的硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；②⑤

【知識(shí)點(diǎn)】金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用；金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】（1）根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)及氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水分析；

（2）根據(jù)合金的性質(zhì)分析；

（3）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序中排在前面的金屬能與排在后面的金屬的鹽溶液發(fā)生反應(yīng)分析。

【解答】（1）鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水同時(shí)接觸，在實(shí)驗(yàn)室常用稀鹽酸清除鐵銹，化學(xué)方程式為Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；

（2）合金鋼具有硬度大、機(jī)械強(qiáng)度好、韌性好等性能；

（3）鐵不能與硫酸鋁反應(yīng)，能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，將兩實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)倒入同一燒杯中，燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，說明實(shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸銅過量，與實(shí)驗(yàn)Ⅰ中鐵發(fā)生了反應(yīng)生成了銅；一段時(shí)間后向?yàn)V渣中加鹽酸，沒有氣泡產(chǎn)生，說明鐵全部反應(yīng)，濾液中成分可能是硫酸亞鐵、硫酸鋁，也可能是硫酸亞鐵、硫酸鋁、硫酸銅，所含金屬離子情況可能是②⑤；

故答案為：（1）鐵與氧氣、水同時(shí)接觸；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；（2）硬度大(或機(jī)械強(qiáng)度好，或韌性好等)；（3）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余，而實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的鐵粉又能與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中剩余的硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；②⑤。

9．【答案】（1）在除鐵銹時(shí)，氣泡是由鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的

（2）

（3）沒有必要

【知識(shí)點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)；酸的化學(xué)性質(zhì)

【解析】【分析】根據(jù)氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣及對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求分析。

【解答】（1）鐵銹成分為氧化鐵，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以除銹時(shí)產(chǎn)生氣泡為鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣；

（2）因?qū)嶒?yàn)中未排除鐵與水是否發(fā)生反應(yīng)，所以應(yīng)補(bǔ)充鐵中加水的對(duì)比實(shí)驗(yàn)；

（3）因鐵銹與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鹽酸中含有水，所以沒必村進(jìn)行鐵銹與水反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)；

故答案為：（1）在除鐵銹時(shí)，氣泡是由鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的；（2）；（3）沒有必要。

10．【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】過濾的原理、方法、操作及其應(yīng)用；金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用；酸的化學(xué)性質(zhì)

【解析】【分析】根據(jù)所給反應(yīng)流程及過濾原理、金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用及酸的化學(xué)性質(zhì)分析。

【解答】①分離出礦渣是從溶液中得到礦渣，操作是過濾，正確；②試劑b可將硫酸銅溶液中的銅置換出來，只要是金屬活動(dòng)性順序大于鐵的金屬即可，錯(cuò)誤；③試劑a是將氫氧化鐵轉(zhuǎn)化為硫酸鐵，為稀硫酸，正確；④鐵元素在整個(gè)流程中以Fe3＋和Fe2＋存在，錯(cuò)誤；

故選D。

11．【答案】（1）不完整；空氣中還含有其他成分，也可能是產(chǎn)生銅銹的原因

（2）CO2；丙

（3）CO2、O2、H2O

（4）Fe；金屬越活潑越易生銹

（5）保持金屬制品表面的潔凈和干燥(或表面鍍保護(hù)膜)

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)銅銹的組成元素及質(zhì)量守恒定律分析銅生銹的條件、鐵化學(xué)性質(zhì)比銅活潑更容易生銹及防止金屬生銹的做法分析。

【解答】（1）由銅銹的組成元素可知，銅生銹還需要含有碳元素的物質(zhì)參與，所以該同學(xué)結(jié)論不完整；

（2）空氣中二氧化碳含有碳元素，所以影響銅生銹的因素還可能有二氧化碳，為了驗(yàn)證該結(jié)論，要選擇圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

（3）銅生銹的實(shí)質(zhì)是銅、二氧化碳、氧氣和水共同的作用，所以影響銅生銹的主要因素有CO2、O2、H2O；

（4）鐵的化學(xué)性質(zhì)比銅活潑，所以鐵比銅更易生銹，由此可得出，金屬越活潑越易生銹；

（5）保持金屬制品表面的潔凈和干燥或表面鍍保護(hù)膜都可以防止銅鐵等金屬制品生銹。

故答案為：（1）不完整；空氣中還含有其他成分，也可能是產(chǎn)生銅銹的原因；（2）CO2；丙；（3）CO2、O2、H2O（4）Fe；金屬越活潑越易生銹；（5）保持金屬制品表面的潔凈和干燥(或表面鍍保護(hù)膜)。

12．【答案】（1）鐵會(huì)與酸反應(yīng)而使鐵質(zhì)器具被腐蝕

（2）D

（3）致密的氧化膜使鐵與氧氣(或空氣)和水隔絕；Fe3O4；不好；Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4

【知識(shí)點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)；金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)鐵能與酸發(fā)生反應(yīng)分析；

（2）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序分析；

（3）根據(jù)將鐵與氧氣和水隔離可防止生銹及鐵能與硫酸銅反應(yīng)分析。

【解答】（1）酸菜等酸性的食物中衾中酸，鐵會(huì)與酸反應(yīng)而使鐵質(zhì)器具被腐蝕，所以酸菜等酸性的食物不宜用鐵質(zhì)器具長期盛放；

（2）鉛、銅、鉑活動(dòng)性都比鐵弱，鋅的活動(dòng)性大于鐵，故選D；

（3）①致密的氧化膜使鐵與氧氣(或空氣)和水隔絕，所以可有效阻止鐵銹蝕；②由反應(yīng)前后原子種類和個(gè)數(shù)不變可知，X的化學(xué)式為Fe3O4；③致密的氧化膜可將里面的鐵與外界隔離，而將該零件浸泡于硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，說明鐵與硫酸銅發(fā)生了反應(yīng)，則該零件處理效果不好，反應(yīng)方程式為Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4；

故答案為：（1）鐵會(huì)與酸反應(yīng)而使鐵質(zhì)器具被腐蝕；（2）D；（3）致密的氧化膜使鐵與氧氣(或空氣)和水隔絕；Fe3O4；不好；Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4。

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華師大版初中科學(xué)九年級(jí)上學(xué)期3.2金屬的活動(dòng)性順序(第2課時(shí))

一、夯實(shí)基礎(chǔ)

1．下列環(huán)境中最易使鋼鐵生銹的是（）

A．干燥的空氣B．潮濕的空氣C．浸沒在水中D．浸沒在油中

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用分析。

【解答】鐵生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用的結(jié)果，所以鋼鐵在潮濕的空氣中最容易生銹；

故選B。

2．2023年5月我國自主建造的第一艘航母下海，為保證航母的使用壽命，下列防銹措施不可行的是（）

A．用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件

B．刷防銹漆

C．船體表面鍍一層黃金

D．給某些部位涂油

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用，所以要防銹需隔離氧氣和水分析。

【解答】A、用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件，可以防止航母被銹蝕，不符合題意；

B、刷防銹漆可以使鋼鐵與氧氣和水隔離，防止生銹，不符合題意；

C、黃金雖化學(xué)性質(zhì)不活潑，但成本高，且密度大，船體表面鍍一層黃金不切實(shí)際，符合題意；

D、給某些部位涂油，可以使鋼鐵與氧氣和水隔離，防止生銹，不符合題意；

故選C。

3．下列各種方法中：①金屬表面涂抹油漆；②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；③保持金屬表面清潔干燥；④在金屬表面進(jìn)行電鍍；⑤使金屬表面形成致密的氧化膜。能對(duì)金屬起到防止或減緩腐蝕作用的措施是（）

A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．全部

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)金屬生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用，所以要防銹需隔離氧氣和水分析。

【解答】①金屬表面涂抹油漆可以使金屬與氧氣和水隔離，防止生銹，正確；②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可防止金屬生銹，正確；③保持金屬表面清潔干燥可以使鐵不接觸水，防止生銹，正確；④在金屬表面進(jìn)行電鍍可以使金屬與氧氣和水隔離，防止生銹，正確；⑤使金屬表面形成致密的氧化膜可以使里面的金屬與氧氣和水隔離，防止生銹，正確；

故選D。

4．下列說法不正確的是（）

A．衣架的外面包上塑料層，主要是防止金屬生銹

B．鋼鐵生銹后，鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O

C．鐵制品抗腐蝕能力比鋁制品強(qiáng)

D．金屬表面涂上油脂的目的是防止金屬腐蝕

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)金屬生銹實(shí)質(zhì)從而確定防止銹蝕的方法分析。

【解答】A、衣架的外面包上塑料層，可以使金屬與氧氣和水隔離，防止金屬生銹，不符合題意；

B、鋼鐵生銹后，鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O，不符合題意；

C、因鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，表面有致密氧化鋁膜，起保護(hù)作用，鐵制品抗腐蝕能力比鋁制品弱，符合題意；

D、金屬表面涂上油脂的目的是防止金屬與水和氧氣接觸而腐蝕，不符合題意；

故選C。

5．根據(jù)煉鐵的反應(yīng)原理，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：

（1）煉鐵的主要反應(yīng)原理(用化學(xué)方程式表示)：。

（2）高爐煉鐵的主要原料是。

（3）請(qǐng)指出此裝置的不足之處：。

【答案】（1）3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

（2）鐵礦石、石灰石、焦炭

（3）沒有尾氣處理裝置

【知識(shí)點(diǎn)】還原反應(yīng)與金屬的冶煉

【解析】【分析】根據(jù)煉鐵的反應(yīng)原理及原料、CO還原氧化鐵的裝置特點(diǎn)分析。

【解答】（1）煉鐵的主要反應(yīng)原理是高溫條件下CO將氧化鐵中的鐵還原出來，方程式為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；

（2）高爐煉鐵的主要原料是鐵礦石、石灰石、焦炭；

（3）CO有毒，排放到空氣中會(huì)污染空氣，而裝置中沒有尾氣處理裝置，存在不足；

故答案為：（1）3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；（2）鐵礦石、石灰石、焦炭；（3）沒有尾氣處理裝置。

6．小明同學(xué)為了研究影響鐵生銹的因素，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

在A、B、C、D四只燒瓶中分別放入干燥的細(xì)鐵絲、浸過食鹽水的細(xì)鐵絲、浸過清水的細(xì)鐵絲、食鹽水及細(xì)鐵絲(使細(xì)鐵絲完全浸沒在食鹽水中，四只燒瓶中細(xì)鐵絲的質(zhì)量均相同)，然后裝配成如圖所示的四套裝置，每隔0.5h測(cè)量導(dǎo)管中水面上升的高度(單位：cm)，結(jié)果如表中所示：

燒瓶號(hào)時(shí)間/h00.51.01.52.02.53.0

A干燥的細(xì)鐵絲0000000

B浸過食鹽水的細(xì)鐵絲00.41.23.45.67.69.8

C浸過清水的細(xì)鐵絲0000.30.82.03.5

D完全浸沒在食鹽水中的細(xì)鐵絲0000000

請(qǐng)回答：

（1）以上實(shí)驗(yàn)中，鐵生銹的速率最大的是瓶(填燒瓶號(hào)，下同)。

（2）瓶和瓶對(duì)比，可證明鐵生銹需要水參與。

（3）瓶和瓶對(duì)比，可證明食鹽能促進(jìn)鐵生銹。

（4）為了防止鋼鐵生銹，人們常采用表面涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護(hù)膜的方法，這些方法的共同原理是。

【答案】（1）B

（2）A；C

（3）B；C

（4）隔絕氧氣和水

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水共同作用，但在鹽水或酸條件下可加快生銹速率及對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求分析。

【解答】（1）由表中數(shù)據(jù)可知，B燒瓶中浸過食鹽水的細(xì)鐵絲生銹速率最大；

（2）A中鐵絲只接觸氧氣不接觸水，不生銹，C中接觸水和氧氣生銹，二者對(duì)比可證明鐵生銹需要水參與；

（3）B燒瓶中鐵絲除接觸氧氣和水外，還接觸了食鹽，C中只接觸水和氧氣，通過鐵絲生銹速率對(duì)比證明食鹽能促進(jìn)鐵生銹；

（4）采用金屬表面金涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護(hù)膜的方法都是使金屬隔絕氧氣和水，以達(dá)到防銹目的；

故答案為：（1）B；（2）A；C；（3）B；C；（4）隔絕氧氣和水。

二、能力提升

7．小明發(fā)現(xiàn)月餅盒里的脫氧劑部分呈紅褐色，査閱資料得知脫氧劑中含有鐵粉和活性炭。他猜想這包脫氧劑中可能含有：①Cu和C；②Fe2O3和C；③Fe3O4和C；④Fe3O4、C和Fe；⑤Fe2O3、C和Fe。其中猜想合理的是（）

A．①③⑤B．②④⑤C．②⑤D．④⑤

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)及鐵銹成分分析。

【解答】鐵粉能吸收氧氣和水而生銹，鐵銹主要成分為氧化鐵，脫氧劑成分為鐵粉和活性炭，部分呈紅褐色，則成分可能是氧化鐵和活性炭，可能是氧化鐵、鐵和活性炭，不可能有四氧化三鐵和銅；

故選C。

8．古往今來，金屬材料和制品在我們的社會(huì)生活中一直起著非常重要的作用。

（1）考古工發(fā)現(xiàn)鐵質(zhì)的出土文物往往銹蝕嚴(yán)重，鐵生銹的條件是。在實(shí)驗(yàn)室常用稀鹽酸清除鐵銹，化學(xué)方程式為。

（2）近年來，我國高鐵建設(shè)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展。制造鐵軌的材料是合金鋼，主要原因是合金鋼具有的優(yōu)越性能(要求只答一條)。

（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了兩個(gè)有關(guān)金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：硫酸鋁溶液和鐵粉混合；

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：硫酸銅溶液與鐵粉混合。

在上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)將實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ的物質(zhì)全部倒入同一個(gè)燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，原因是(用文字說明)。一段時(shí)間后過濾，向?yàn)V渣中滴加鹽酸，結(jié)果沒有氣泡產(chǎn)生。那么，濾液中所含金屬離子的情況可能是(填序號(hào))。

①Al3＋②Al3＋、Fe2＋③Al3＋、Fe3＋

④Fe2＋、Cu2＋⑤Al3＋、Fe2＋、Cu2＋

【答案】（1）鐵與氧氣、水同時(shí)接觸；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O

（2）硬度大(或機(jī)械強(qiáng)度好，或韌性好等)

（3）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余，而實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的鐵粉又能與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中剩余的硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；②⑤

【知識(shí)點(diǎn)】金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用；金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】（1）根據(jù)鐵生銹實(shí)質(zhì)及氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水分析；

（2）根據(jù)合金的性質(zhì)分析；

（3）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序中排在前面的金屬能與排在后面的金屬的鹽溶液發(fā)生反應(yīng)分析。

【解答】（1）鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水同時(shí)接觸，在實(shí)驗(yàn)室常用稀鹽酸清除鐵銹，化學(xué)方程式為Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；

（2）合金鋼具有硬度大、機(jī)械強(qiáng)度好、韌性好等性能；

（3）鐵不能與硫酸鋁反應(yīng)，能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，將兩實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)倒入同一燒杯中，燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，說明實(shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸銅過量，與實(shí)驗(yàn)Ⅰ中鐵發(fā)生了反應(yīng)生成了銅；一段時(shí)間后向?yàn)V渣中加鹽酸，沒有氣泡產(chǎn)生，說明鐵全部反應(yīng)，濾液中成分可能是硫酸亞鐵、硫酸鋁，也可能是硫酸亞鐵、硫酸鋁、硫酸銅，所含金屬離子情況可能是②⑤；

故答案為：（1）鐵與氧氣、水同時(shí)接觸；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；（2）硬度大(或機(jī)械強(qiáng)度好，或韌性好等)；（3）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余，而實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的鐵粉又能與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中剩余的硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；②⑤。

9．在鹽酸除鐵銹的實(shí)驗(yàn)中，我們常會(huì)發(fā)現(xiàn)生銹的鐵釘表面有一些氣泡產(chǎn)生。氣泡是怎么產(chǎn)生的？針對(duì)這一問題，同學(xué)們提出了有關(guān)假設(shè)，并設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到放有鐵的試管中有氣泡產(chǎn)生，而另一試管中沒有，從而驗(yàn)證了自己的假設(shè)是成立的。

（1）分析上述實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為同學(xué)們建立的假設(shè)是。

（2）有同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，溶液中的水可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。于是他們又進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你在虛線框中用圖示的形式將圖乙的對(duì)照實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充完整。

（3）還有同學(xué)想：氣體會(huì)不會(huì)是鐵銹與水反應(yīng)產(chǎn)生的？他認(rèn)為還要補(bǔ)充一個(gè)鐵銹與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，你覺得有沒有必要？

【答案】（1）在除鐵銹時(shí)，氣泡是由鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的

（2）

（3）沒有必要

【知識(shí)點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)；酸的化學(xué)性質(zhì)

【解析】【分析】根據(jù)氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣及對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求分析。

【解答】（1）鐵銹成分為氧化鐵，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以除銹時(shí)產(chǎn)生氣泡為鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣；

（2）因?qū)嶒?yàn)中未排除鐵與水是否發(fā)生反應(yīng)，所以應(yīng)補(bǔ)充鐵中加水的對(duì)比實(shí)驗(yàn)；

（3）因鐵銹與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鹽酸中含有水，所以沒必村進(jìn)行鐵銹與水反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)；

故答案為：（1）在除鐵銹時(shí)，氣泡是由鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的；（2）；（3）沒有必要。

三、拓展創(chuàng)新

10．生物浸出技術(shù)在金屬冶煉中應(yīng)用廣泛。嗜熱細(xì)菌在65～80℃酸性水溶液及氧氣存在等條件下，能氧化黃銅礦(主要成分CuFeS2)產(chǎn)生硫酸鹽，進(jìn)而生產(chǎn)銅和硫酸亞鐵，主要流程如圖(“…”表示省略的部分流程)：

有以下說法：①分離出礦渣的操作是過濾；②試劑b只能是鐵粉；③試劑a是稀硫酸；④鐵元素在整個(gè)流程中都以Fe2＋存在。其中錯(cuò)誤的是（）

A．①②B．①③C．②③D．②④

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】過濾的原理、方法、操作及其應(yīng)用；金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用；酸的化學(xué)性質(zhì)

【解析】【分析】根據(jù)所給反應(yīng)流程及過濾原理、金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用及酸的化學(xué)性質(zhì)分析。

【解答】①分離出礦渣是從溶液中得到礦渣，操作是過濾，正確；②試劑b可將硫酸銅溶液中的銅置換出來，只要是金屬活動(dòng)性順序大于鐵的金屬即可，錯(cuò)誤；③試劑a是將氫氧化鐵轉(zhuǎn)化為硫酸鐵，為稀硫酸，正確；④鐵元素在整個(gè)流程中以Fe3＋和Fe2＋存在，錯(cuò)誤；

故選D。

11．銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3。某同學(xué)為了研究銅在空氣中生銹的條件，利用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過近一個(gè)月的觀察，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)B裝置中的銅釘生銹了，而A、C裝置中的銅釘無明顯變化。由此得出結(jié)論：“銅生銹的原因是銅與空氣中的水和氧氣相互作用的結(jié)果。”試回答下列問題。

（1）該同學(xué)所得出的結(jié)論完整嗎？，理由是。

（2）你認(rèn)為影響銅生銹的因素還可能有；為了驗(yàn)證你的判斷，應(yīng)選擇圖中的(選填“乙”或“丙”)裝置進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。

（3）通過上述實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為影響銅生銹的主要因素：。

（4）銅與鐵相比，更易生銹，由此可得出結(jié)論：。

（5）寫出一條防止銅鐵等金屬制品生銹的具體方法：。

【答案】（1）不完整；空氣中還含有其他成分，也可能是產(chǎn)生銅銹的原因

（2）CO2；丙

（3）CO2、O2、H2O

（4）Fe；金屬越活潑越易生銹

（5）保持金屬制品表面的潔凈和干燥(或表面鍍保護(hù)膜)

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的腐蝕與防護(hù)

【解析】【分析】根據(jù)銅銹的組成元素及質(zhì)量守恒定律分析銅生