2020届中考化学第一轮科学探究能力《金属锈蚀的条件的探究》测试试题(word版有答案

1、科学探究能力金属锈蚀的条件的探究测试题一、选择题：1、下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是（）A 在金属表面涂油或刷漆 B用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜 C制成耐腐蚀的合金D在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬2、下列情况中，久置后的菜刀腐蚀程度由大到小的顺序是（） 切青菜后用清水冲洗并擦干； 切湿酸菜后未清洗； 切肥猪肉后未清洗。A BCD3、学校是我们共同的家，下列关于学校的一些说法错误的是（）A 学校外面的铁制围栏喷漆的主要目的是防锈 B学校的大厅采用大理石地面，大理石的主要成分是碳酸钙 C学校卫生间的水龙头为了防止生锈表面镀了一层铬 D学校的铁柜采用的是铁合金，钢板的含碳量在0.02%-3%

2、 之间4、为了探究铁制品锈蚀的条件，用普通铁钉、纯铁钉同时进行下面的四组实验，一段时间后只在实验 中观察到了红褐色的锈斑，其他均无明显变化。下列说法正确的是（ ）A I 和说明铁制品锈蚀需要 H2OB I 和说明铁制品锈蚀需要 O2CI 和说明 H2O和 O2 同时存在时，铁制品不一定发生锈蚀D和说明铁制品锈蚀需要O2 和 H2O5、某同学根据铜绿 Cu 2（OH）2CO3的成分作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有二氧化碳和水外，还必须有 氧气。为证明“必须有氧气” ，下列实验必须进行的是（ ）A B6、如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节 是（ ）Ab 管中铁钉一样会锈蚀BL 端液面比 R 端液面低C

3、DL 端与 R 端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后下列推断正确的C该实验能说明铁锈蚀与空气、水都有关D若将 a 管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀7、世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重要问题。下列有关金属 锈蚀与保护措施不正确的是（ ）A 铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的结果B回收利用废旧金属是保护金属资源的有效途径之一C铝的抗腐蚀能力比铁强，因为铝的金属活动性比铁强D铝的抗腐蚀能力比铁强，因为铝表面会形成致密而坚固的氧化膜8、控制变量法是实验探究的重要方法，如图是两个常见实验，说法不正确的是（A甲实验可探究铁生锈与氧气、水有关B甲中对比，可探究铁生锈

4、是否与植物油有关C乙实验可探究物质的燃烧需要接触氧气、温度需要达到物质的着火点D乙中红磷不燃烧是因为温度没有达到红磷的着火点9、初中化学实验中常见的学习方法是对比实验分析法。以下是探究铁锈蚀条件的实验，其中可做对照组 实验的是（ ）条件 在干燥的空气中 在蒸馏水中与空气和蒸馏水 与蒸馏水和氧气同时接触同时接触A ABBCC10、如图为探究铁锈蚀条件的实验，下列相关说法错误的是（ A只有实验 a 才能看到铁丝生锈B对比实验 a、b 可以说明铁丝锈蚀与氮气无关C实验 c 若将植物油换成食盐水产生的现象不变DD）D时间足够长，实验 a 可以看到水进入试管容积的约 五分之 一处二、填空题：1、某学校化

5、学老师提前一周组织学生进行家庭小实验，探究铁制品锈蚀的条件。 【提出问题】铁制品锈蚀与什么因素有关？【假设猜想】猜想一：铁制品锈蚀只与空气中的氧气有关猜想二：铁制品锈蚀只与水有关猜想三：铁制品锈蚀与 有关，且二者缺一不可。【实验设计】某学习小组设计了如下的实验装置，将四颗相同的光亮无锈的铁钉置于以下四种不同的环境 中，观察并记录实验现象。实验现象】通过一周的观察，记录结果如下：试管编号第一天第三天第五天第七天A无现象无现象无现象无现象B无现象无现象无现象无现象C无现象无现象无现象无现象D无现象轻微锈蚀但不明显较严重锈蚀比较明显严重锈蚀非常明显【实验分析】（ 1）根据 A 试管中的现象可知猜想不

6、正确。（2）B 试管中加植物油的作用是。【实验结论】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 等发生化学反应的过程。【讨论交流】（ 1）铁生锈后，由于生成的铁锈结构疏松，不能阻碍里层的铁锈蚀，因此铁制品可以全部锈蚀。铁锈的 主要成分是 （用化学式表示）。（2）据报道，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%，因此防止金属制品锈蚀意义重大。请你提出一条防止金属制品锈蚀的合理措施： 。2、小明对铁的锈蚀进行如下探究，室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧， 转置如图所示。观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（净容积为 146mL ，当温度恢复至室温，且量筒内 水面

7、高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表。序号样品量筒起始读数 /mL量筒最终读数 /mL所需时间 /min11g 铁粉、 0.2g碳和 10 滴水10070约 12021g铁粉、0.2g 碳，10滴水和少量 NaCl10070约 703（ 1）实验和说明 NaCl 可以 （填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率。（ 2）实物开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是（填“放热”或“吸热”）过程。（3）实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是（4）实验和是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验的样品组成。%（保留 3

8、（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是 位有效数字）。学习金属的化学性质后，小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测 得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示。回答下列问题：。 cd段压强变化的主要原因是（1）ab 段发生反应较缓慢的原因是（2）bc 段发生反应的化学方程式是3、暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理，某小组同学设计并进行实验，探究铁生锈的条件及影响某兴趣小组对实验进行了创新设计，如图所示。取 净的试管底部，实验保证足够的时间。 （1）实验无明显现象，实验中铁丝生锈，铁生锈实际上是铁与空气中的 发生反应的结果

9、。（ 2）当铁丝足量，时间足够长，实验进入试管内的水的液面约上升五分之一， 中氧气含量则优点是 无需点燃，操作简单 探究影响铁生锈速率的因素3 段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3 支干燥洁若该实验用来测定空气水、氧气【查阅资料】暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。【猜想假设】活性炭能加快铁粉生锈的速率。食盐能加快铁粉生锈的速率。进行实验 下表是 2g铁粉、 5g 水与不同量活性炭、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 /g食盐 /g温度上升值 / C1000.120.2022.030x3.140.20.156.3【解释与结论】（ 1）表中 x 的值为

10、。（ 2）对比实验 1 和 3，得出的结论是。（ 3）欲得出结论 “活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”，需要对比 （填实验编号） 。【反思与评价】（ 4）暖贴在使用前要注意。4、学习了铁在空气中生锈条件后，小明和小红对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣，他们进行了如 下探究过程：【查阅资料】铜锈是绿色的，俗称铜绿，主要成分是碱式碳酸铜Cu 2（ OH ）2CO3，铜绿加热能分解生成一种常见的氧化物。【猜测】小红猜测铜生锈与空气中的下列物质有关： CO2 O2 N2 H 2O 小明认为铜生锈与氮气一定无关，依据是 。【实验探究】小明设计了如图所示的实验，几天后观察到， A 试管中铜片在

11、水面附近有绿色物质， B、 C、 D 试管中铜片均无明显现象。请帮助分析实验过程并回答下列问题：（ 1）根据上述实验得出，铜生锈与空气中相关物质有 ；（ 2）上述实验 （用序号表示）说明铜生锈与氧气一定有关。 【实验反思】通过学习，他们认为铁和铜在空气中更易生锈的是 。【探究拓展】设计实验探究铜绿受热分解的生成物是什么：（3）若有 CO 2生成，检验生成 CO2 的化学方程式为。（ 4）若生成物中有氧化铜，可观察到的现象是。（ 5）请写出铜绿受热分解的化学方程式。5、化学研究性学习小组对铁生锈开展深入的探究。4h 后观（1）比较与分析铁钉在不同条件下生锈程度。同学们设计了如图所示的对比实验，并

12、进行实验。 察到：试管、中的铁钉均生锈，试管铁钉生锈程度大于试管；试管中铁钉不生锈。 试管铁钉生锈程度大于试管的原因是 。 试管中，使用冷却后的沸水的目的是 。 铁钉生锈的其中一步反应是铁与氧气、 水共同作用生成 氢氧化亚铁， 该反应的化学方程式是 （2）探究植物油能否完全隔绝氧气。同学们第二天观察，发现试管中的铁钉也有锈斑。为此大家又做了如下探究。 【进行实验】 实验 1：将涂水的铁片置于植物油中，并放置于密封的无氧容器中， 8h 后观察铁片无锈迹。排除植物油和 铁片上的水中微量氧气对铁片锈蚀的影响。实验 2：将涂水的铁片置于植物油中，并敝口放置于空气中， 8h 后发现少量锈班，再过一段时间

13、后观察， 锈斑面积增大。综合以上两个实验，可得出结论是 。【交流讨论】查阅文献获知， 植物油对空气中的水分有较好的隔绝效果， 请设计实验方案加以验证：（3）在老师的指导下，进一步探究酸性条件下铁锈蚀的情况。【查阅资料】 溶解氧是指溶解在水里氧气的量，用每升水里氧气的毫克数表示。醋酸具有酸的通性，能与活泼金属发生反应。【实验探究】pH 的醋酸的水溶液中，分别用溶解氧传感器将 4 份等质量的铁粉和碳粉的混合物分别加入相同体积不同和压强传感器采集数据获得如图和如表。pH压强 /KPa实验前实验后压强差2.090.5691.581.023.090.4691.230.774.090.4890.34-0.

14、145.090.8190.64-0.17从图中可知，在酸性条件下水溶液中溶解氧随时间变化均呈下降趋势，原因是从表中可知 pH 为 2.03.0 时，实验后系统中气体压强增大，是因为参考答案一、选择题：1、B2、B3、D4、C5、A6、D7、C8、 B9、D10、C二、填空题：1、解析：【假设猜想】猜想一：铁制品锈蚀只与空气中的氧气有关 猜想二：铁制品锈蚀只与水有关猜想三：铁制品锈蚀与水和氧气有关，且二者缺一不可。故填：水和氧气。【实验分析】（ 1）根据 A 试管中的现象可知，铁只和氧气接触不能生锈，因此猜想一不正确。故填：一。（2）B 试管中加植物油的作用是防止氧气溶于水。 故填：防止氧气溶于

15、水。【实验结论】 由以上实验现象可知，铁和水接触不容易生锈，和水接触不容易生锈，和水、氧气同时接触时容易生锈， 因此铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与水、氧气等发生化学反应的过程。故填：水、氧气。【讨论交流】（1）铁锈的主要成分是 Fe2O3?xH 2O。故填： Fe2O3?xH 2O。（2）防止金属制品锈蚀的合理措施：涂漆、涂油、镀一层金属、保持环境干燥等。故填：涂漆。2、解析：（ 1）实验和之间唯一的变量为是否有NaCl，根据含有 NaCl 的组实验，反应所需的时间较短，得到 NaCl 能加快铁锈蚀的速率；（2）通过温度升高，可以直接得出铁锈蚀的过程是放热的过程；（ 3）根据题干“小明对铁的锈

16、蚀进行如下探究”及“红棕色物质生成”，我们可以判定此物质为铁锈， 主要成分为 Fe2O3?xH2OFe2O3或 Fe（OH）3 ；（ 4）“实验和是探究碳对铁锈蚀速率的影响”，所以该对照组间唯一的变量应为是否含有碳，因为 实验还有碳，则实验不含碳，而其它的因素应完全相同，所以实验的样品组成为1g 铁粉、 10滴水；（5）因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量是。 奖励题 （ 1）铝的化学性质比较活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，盐酸和氧化铝反应生成氯 化铝和水， 所以 ab 段比较缓慢的原因是氧化铝和稀盐酸反应；cd 段压强变小的主要原因是气体温度

17、降低。（ 2 ）铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，压强增大，所以bc 段发生反应的化学方程式是 2Al+6HCl 2AlCl 3+3H2；该题答案为： （1）加快； （ 2）放热； （ 3）Fe2O3 ?xH2OFe2O3或 Fe（OH）3；（4）1g铁粉、10滴水；（5）20.5 ；（ 1）氧化铝和稀盐酸反应；气体温度降低；（ 2） 2Al+6HCl 2AlCl 3+3H2。3、解析：（ 1）和变量为空气是否含有水，推出水是铁生锈条件之一，和变量为氧气，推出氧 气是铁生锈条件之一，所以可以看出铁生锈是与空气中水、氧气有关；故答案为：水、氧气。 （2）氧气占空气体积分数约为五分之一，所以在充分消耗

18、完氧气后，液面上升可达试管体积的五分之一， 此装置不需要铁丝点燃后在放入装置测试氧气体积分数，只需将铁丝放入密闭装置内等待观察即可，操作 简单；故答案为： 1/5 ；无需点燃，操作简单。（1）选择 2 和 3 作为对比实验， 则唯一变量为活性炭用量， 所以食盐的量不变， 因此可以推出 x 为 0.1 ； 故答案为： 0.1 。（ 2）通过 1 和 3 可以看到变量为食盐，加入实验后温度上升，说明有反应发生，因此可以推出食盐加快 铁生锈；故答案为：食盐能够加快铁生锈的速率。（ 3）实验结论为食盐与活性炭同时存在大大加快铁生锈速率，所以对比实验中首先要有一组食盐与活性 炭同时存在，则为 4，另外需

19、要与单独存在食盐的 3 和单独存在活性炭 2 形成单一存在的对比，因此需要 2、3、 4 进行对比实验；故答案为： 2、3、 4。（ 4）暖贴内存在铁、活性炭、食盐、水等，铁要生锈还需要与氧气接触，所以为了保证暖贴在使用时发 挥作用，只有在打开后才可与氧气，储存时不需要就要隔绝氧气，做到密封即可；故答案为：密封保存。4、解析：【猜测】小明认为铜生锈与氮气一定无关，依据是碱式碳酸铜中没有氮元素；故答案为：碱式 碳酸铜中没有氮元素；（ 1）根据上述实验得出，铜生锈与空气中相关物质有：氧气、二氧化碳、水蒸气；故答案为：氧气、二 氧化碳、水蒸气；（ 2）上述实验 B 说明铜生锈与氧气一定有关；【实验反思】通过学习，他们认为铁和铜在空气中更易生 锈的是铁；故答案为： B ；铁；（ 3）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化 碳；故答案为： CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H 2O；（4）若生成物中有氧化铜，可观察到的现象是：绿色变黑色；故答案为：绿色变黑色；（ 5）碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和水和二氧化碳，配平即可；故答案为：C