沪教版九年级化学第25课金属防护和废金属回收(学生版+解析)

2023-2024学年九年化学上册预学精品课程第五章金属的冶炼与利用第25课金属防护和废金属回收【学习目标】1.知道金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。2.知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收、再利用等对资源保护的重要性。【重点】了解铁生锈的条件和金属资源的保护方法。【难点】铁钉锈蚀条件的探究。金属的腐蚀与防护钢铁制品锈蚀条件(1)铁生锈的条件是：铁与水和氧气直接接触(铁锈的主要成分为Fe2O3)。铁生锈的过程缓慢，没有发光现象，放热不易察觉，所以铁生锈发生的是缓慢氧化，属于化学变化。有酸或盐存在时会加速金属锈蚀。(2)控制变量法探究铁腐蚀的条件方法解读：把多因素问题变成多个单因素，每次只改变一个因素(3)探究铁锈蚀条件实验条件铁钉在干燥的空气中铁钉全部在蒸馏水中铁钉与空气和蒸馏水同时接触铁钉与空气和氯化钠溶液同时接触图示①②③④生锈程度不生锈不生锈易生锈最易生锈结论（1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是水（2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是空气（或氧气）由此可知，铁生锈的条件是铁与水和空气（或氧气）同时接触（3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会加快铁的锈蚀。此外，铁的锈蚀还与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等有关【提示】

植物油的作用是隔绝空气（或氧气）；

将蒸馏水煮沸的目的是除去水中的氧气；

实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。

实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水，从而排除氧气的干扰。

防止铁制品锈蚀的原理是隔绝氧气或隔绝水。(4)铁在密闭容器里生锈引起气压变化在密闭容器里,铁生锈消耗氧气,冷却到室温后,引起密闭容器内气压减小。根据此原理可用来测定空气中氧气的含量。图1图2如图所示,一段时间后,图1中试管内液面上升，图2中U形管中液面左高右低。(5)注意的问题①铁锈的主要成分是氧化铁，颜色为红色，具有疏松多孔的结构，易吸水，所以铁制品表面的锈如果不及时除去，会加快生锈的速度。②高温时或在盐水环境中，铁生锈的速度也会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净，过一晚上会生锈，就是这个缘故。③铝在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面，防止铝继续同氧气反应，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。防止铁锈蚀的方法①保持铁制品的洁净和干燥。②铁制品表面制成保护膜，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷、镀一层金属如铬、烤蓝（在金属表面生成一层致密的氧化膜）。③改变其内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。金属资源保护保护金属资源的重要性①金属资源是有限的。②废旧金属的随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还会造成_。保护金属资源的有效途径①防止金属锈蚀。②废旧金属回收利用。③有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖。④寻找金属的代用品。日常生活中常见的替代金属材料的用品有自来水管、下水管道、门窗等，它们是由金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗。塑铝和塑钢属于特殊塑料，不是金属材料。1．（2023秋·全国·九年级假期作业）钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是A．置于潮湿环境 B．将使用后的菜刀用布擦干C．在钢铁制品的表面喷涤油漆 D．制成不锈钢2.（2023·湖北咸宁·咸宁市温泉中学校考二模）控制变量法是实验探究的重要方法。下列设计方案其探究目的不能实现的是（

）A．探究铁钉生锈时氧气是否参与反应

B．探究CO2与NaOH溶液否发生反应

C．比较高锰酸钾在水和汽油里的溶解性

D．比较铁和镁的金属活动性

3．（2023·广东深圳·深圳市南山外国语学校校考三模）下列实验设计能达到其对应实验目的的是A．探究铁锈蚀的条件B．探究CO2不可燃，不助燃，密度比空气大C．验证质量守恒定律D．比较Zn、Cu、Ag三种金属活动性A．A B．B C．C D．D4．（2023·宁夏银川·校考二模）控制变量法是实验探究的重要方法，利用如图所示实验能实现探究目的的是A．探究对分解的催化作用

B．探究铁钉锈蚀是否需要氧气

C．探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响

D．探究锌、镁的金属活动性强弱

5．（2023春·陕西西安·九年级西安益新中学校联考学业考试）设置对比实验是进行科学探究的常用方法。下列设计的对比实验不能达到实验目的的是A．探究铁生锈必须有氧气参与B．验证光合作用需要二氧化碳C．探究合金比其成分金属的熔点低D．探究可燃物燃烧的条件A．A B．B C．C D．D6．（2023·江苏常州·统考二模）用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后试管①、②中铁钉几乎没有生锈，而试管③中铁钉明显生锈，试管④、⑤中铁钉严重生锈。下列说法不正确的是

A．试管②中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且减少氧气再溶于水B．由②、③实验得出铁钉生锈需要氧气C．由①、③得出铁生锈是铁跟氧气、水等物质作用的过程D．④、⑤现象说明：盐酸、食盐水等物质会加速铁的生锈7.（2023·北京朝阳·统考二模）用下图实验研究金属的性质。

(1)实验1，铁丝燃烧生成的黑色固体是_____；集气瓶中水的作用是_____。(2)实验2，能证明铁生锈与水有关的现象是_____。(3)实验3，先向甲中加入过量_____，充分反应后打开K，使甲中溶液全部进入乙中，铜片表面没有变化，由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为Fe>H>Cu。8．（2023·河南周口·淮阳第一高级中学校考三模）下图是某实验小组做探究铁钉生锈条件的实验，回答下列问题：

(1)试管b中蒸馏水煮沸后迅速冷却的目的是_______；(2)试管c内棉花中放氯化钙的作用是_______；(3)得出铁生锈必须与氧气接触的实验现象是_______。9.（2023·北京·模拟预测）某“贴身暖宝宝”的使用说明书(部分)如下图，化学兴趣小组围绕袋内物质展开探究。品名：XX牌贴身暖宝宝袋内物质成分：铁粉、水、活性炭、食盐等内袋材料：微孔透气无纺布外袋材料：不透气塑料用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖12小时【提出问题】袋内是否含有铁粉？【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。【收集证据】(1)磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液，同时观察到有产生_________。【得出结论】袋内含有铁粉【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧，火星四射。【反思交流】(2)铁粉燃烧反应的化学方程式为_________。【拓展探究1】为探究发热材料中各主要物质所起到的作用，小组成员设计了如下实验。回答下列问题：实验编号实验药品及用量反应时间/min温度上升值/℃铁粉/g活性炭/g食盐/g水/g实验组对照组10.20.151058100.20.151002100.15102.7310.20.10104.5410.2051020(3)分析_______的数据，可证明活性炭能加快铁粉氧化的速率。(4)分析实验组4与对照组的数据，可证明__________。【拓展探究2】用不同物质燃烧测定空气里氧气的含量:分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷(均足量)，用电热丝引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙：

(5)待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的________。(6)分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是_______(填“铁粉”或“红磷”)。10．（2023·福建福州·福建省福州第十九中学校考三模）我国高铁创造的中国速度令世界瞩目。高铁建设过程中因锈蚀报废了部分钢铁材料。某学习小组对钢铁锈蚀的因素进行探究。【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？【查阅资料】氯化钙是常用的干燥剂。【设计实验】实验一：定性探究影响铁锈蚀的因素取五枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行下图实验。

一段时间后，A、D、E中铁钉生锈，B、C中铁钉无明显锈蚀。【得出结论】(1)对比试管A、B和___________中实验现象，说明铁锈蚀是铁与空气中的氧气和水作用的过程。(2)试管D、E中铁钉比试管A中铁钉锈蚀程度严重，通过对比，说明铁锈蚀与溶液中___________(填具体微粒符号)有关。实验二：定量探究溶液的pH对铁锈蚀的影响用如图所示装置进行实验，向三颈烧瓶中放入3.5g相同的生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。

实验组盐酸pH压强p/kPa氧气浓度开始降低时间/s反应前反应后实验①2.090.891.8第131实验②4.090.890.3第24实验③6.090.890.6第175已知：铁与盐酸接触即发生反应，分析表中数据回答：(3)实验①反应后压强变大的主要原因是___________。(4)实验①②③中，铁粉与盐酸、铁粉与氧气的反应___________(填“能”或“不能”)同时开始。【得出结论】(5)当pH=___________时，铁粉的锈蚀程度最大。【延伸拓展】为了研究溶液中不同离子对铁钉锈蚀速率的影响，该小组利用相同浓度、相同体积的NaNO3溶液、NaCl溶液分别进行行实验，用数字传感器测定装置内氧气浓度的变化，结果如图所示。

(6)两条曲线都呈现“先陡后缓”的趋势，即锈蚀速率先快后慢，请结合图分析，可以得出的结论是：___________。1．（2023·广东梅州·统考一模）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是实验装置序号其他试剂200s时O2的含量

①干燥剂21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食盐8%A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀B．①②证明水对铁锈蚀有影响C．②③证明食盐能加快铁锈蚀D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响2.（2023年重庆市中考A卷）化学是人类进步的关键。下列叙述不正确的是A．服用葡萄糖酸锌可以预防大脖子病B．给铁制器具涂油漆可以防止生锈C．液氮可以保存活体组织和生物样品D．工业上可用CO与赤铁矿冶炼生铁3.（2023四川省内江市中考）金属材料在人类活动中有着广泛应用。下列有关说法正确的是A.合金中只含金属元素B.金能压成很薄的片，说明金的熔点高C.在锅铁表面涂油漆，可减缓钢铁的锈蚀D.铁能从ZnSO4、CuSO4的溶液中置换出锌和铜4.（2023年黑龙江省齐齐哈尔中考）化学源于生活，生活中蕴含着许多化学知识。利用你学到的化学知识解释下列问题：（1）喷漆是防止铁制品生锈的常用方法，写出其防止铁生锈的原理。（2）喝了汽水以后常常会打嗝的原因。（3）我国古代书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色的原因。5.（2023年辽宁省抚顺、本溪、辽阳中考）“对比实验”是科学探究的重要方法。根据下图实验回答。（1）图1实验中，发现碘溶于汽油，而高锰酸钾几乎不溶于汽油，说明物质的溶解性与_____有关。（2）图2实验中，为了比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含氧气的多少，应分别向集气瓶中插入_____。（3）图3探究铁钉锈蚀条件实验中，蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是_____。几天后观察，能证明铁钉锈蚀与水有关的现象是_____。6.（2023年福建省中考）为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60s后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。I.验证膜的抗腐蚀性能【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。（1）出现红色物质的原因是_________________（用化学方程式表示）。（2）有膜化薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是_________________。Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下：温度℃50607080膜层外观粗糙致密、均匀致密、均匀粗糙【实验3】已知pH≥3.5时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下：pH1.52.02.53.0膜层外观易脱落粗糙致密、均匀致密、均匀（3）实验3的目的是_________________。（4）根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为_________、________。Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，分别确定适宜的温度、pH。（5）实验4中，确定适宜温度实验方案是_________________。IV.实践反思（6）反思上述实践活动，提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题。答：_________________。7.（2023年湖北省荆州市中考）小明从超市买来一袋干果，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。【查阅资料】①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。②活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果。③FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，常用于Fe3+的检验。【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质？假设一：铁粉没有变质假设二：铁粉部分变质假设三：铁粉全部变质【实验探究1】实验操作实验现象结论1取少量固体于烧杯中，加入足量稀盐酸，用玻璃棒充分搅拌，静置，过滤，得滤液A．产生大量气泡脱氧剂中含有______。烧杯中溶液呈浅棕黄色，底部有少量黑色物质。脱氧剂中含有C、Fe2O32取少量滤液A于试管1中，向其中滴加______溶液。______。【实验结论】假设二正确。【实验探究2】小明为证明此包食品脱氧剂中还有氯化钠，再取少量滤液A于试管2中，向其中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，请写出生成白色沉淀的化学方程式：______。【反思评价】小亮认为小明的检验方案并不能证明氯化钠的存在，你认为其原因是______。8．（2023·安徽·校联考二模）某品牌“贴身暖宝宝”袋内主要成分：铁粉、水、活性炭、食盐等，化学兴趣小组围绕这些成分展开探究。【活动一】探究袋内是否含有铁粉？【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。【收集证据】(1)磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液，同时_______。【得出结论】袋内含有铁粉。【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。【反思交流】(2)铁粉燃烧反应的化学方程式为_______。铁丝不能而铁粉能在空气中燃烧的原因是_______。【活动二】暖宝宝中食盐和活性炭的作用是什么？【进行实验】在盛有干燥空气的锥形瓶中分别放入①~④组物质，用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化，装置如图1所示，传感器测得的相应数据如图2。物质序号铁粉/g水/mL氯化钠/g活性炭/g①

9600②

9630③

9606④

x636

【解释与结论】(3)④中x为_______。(4)依据实验_______（填序号）可得出“活性炭能加快反应速率”的结论。(5)欲探究“活性炭用量对反应的影响”，应再设计1个实验：_______。【活动三】测定“暖宝宝”中的含铁量取一片包装完好的“暖宝宝”，取样品mg利用如图3所示装置与药品，测反应后生成气体的体积。将“暖宝宝”样品装入烧瓶中。打开分液漏斗活塞，加入稀硫酸至不再有气泡冒出。待恢复至室温，测得注射器活塞向右移动vmL（忽略稀硫酸占有的体积）。

(6)若实验条件下，氢气的密度为dg/mL。则该“暖宝宝”中铁粉的质量分数的表达式为_______。（用含d、v、m的字母表示）(7)利用图3装置，测量结果偏小，原因是_______、_______（写两点即可）。9．（2023·安徽·校联考三模）港珠澳大桥工程技术及设备规模创造了多项世界记录，体现了我国的综合国力和自主创新能力。某化学兴趣小组对大桥中金属的使用及防腐等开展了项目化研究学习。查阅资料：Ⅰ．多种型号不锈钢荟萃。不锈钢主要由铁、铬和镍等组成，不锈钢的防腐效果优于普通钢铁。Ⅱ．针对港珠澳大桥的特定环境，采用了SEBF高性能涂层及用铅保护钢铁（将铝和钢铁连在一起，保护钢铁不被腐蚀）的联合防护技术。Ⅲ．部分金属的硬度数值如下：金属钨钢锰不锈钢钛铬镍铁铜铝布氏硬度350264210105-20011511080504025【任务一】认识港珠澳大桥中的金属(1)大桥上使用我国自主研发的双相不锈钢钢筋，不锈钢属于_______（选填“合金”或“合成材料”）；大桥没有选择硬度更大的钨等金属，可能原因是_______（写出一条即可）。(2)港珠澳大桥是世界上最大的钢结构桥梁，主体工程的主梁钢板用量达42万吨。工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分）炼铁的化学方程式为_______。【任务二】探究海水对铁腐蚀的影响

(3)甲同学设计如图1所示的对比实验，用氯化钠溶液模拟海水，观察到_______，说明氯化钠溶液能加速铁锈蚀。(4)港珠澳大桥给浸在海水中的钢管桩外壁加了SEBF涂层，该涂层在酸碱盐环境中化学稳定性强，抗水防渗能力优异。你认为在钢管柱上加涂层的目的是_______。【任务三】探究铝能保护钢铁的原因提出问题：大桥利用铝保护钢铁的原因是什么?作出猜想：铝的金属活泼性比铁强，先被海水腐蚀。(5)实验验证：乙设计如图2所示的对比实验，若左侧烧杯内铁片出现锈迹，右侧烧杯内_______，则说明猜想正确。(6)你认为选择铝保护钢铁的可能原因还有_______。(7)港珠澳大桥是公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁。在施工过程中涉及下列项目，其中属于化学学科研究领域的是_______。A．研制高强度高防腐性能的合金 B．研究海底隧道沉管精准对接方法C．安装大数据识别和处理系统 D．研究施工机械燃料燃烧的污染问题10．（2023·福建泉州·统考三模）钢铁的锈蚀是重要的研究课题。用下图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有锈蚀，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。(1)由试管A、B、C中铁钉的锈蚀现象可知，铁的锈蚀是铁与______(填化学式)等物质作用的过程。(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是_______。(3)小组同学分析了试管D的情况后，又查阅了相关文献得到在水样温度为22℃、氧含量为6mL/L时，钢铁锈蚀速率与水样pH的关系如图2所示。当pH______(选填“>”或“<”)4时，钢铁锈蚀速率明显增大，其原因是______。(4)一段时间后，试管E底部出现了黑色粉末。小组同学对黑色粉末进行了探究。【提出问题】试管中黑色粉末是什么物质？【作出猜想】猜想一：Fe；猜想二：；猜想三：；猜想四：。【查阅资料】是黑色晶体，能被磁铁吸引；易溶于水。【分析讨论】①上述四个猜想中，不做实验就可以排除的是猜想_______。【实验探究】②将试管中的黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现黑色粉末能被磁铁吸引，于是得出结论：黑色粉末一定是Fe。你认为该结论_______(选填“正确”或“不正确”)，理由是______。(5)请你设计一个实验方案，用化学方法验证黑色粉末是否为Fe。实验操作实验现象及结论取少量黑色粉末于试管中，加入___若_____，则黑色粉末是Fe；若无明显现象，则黑色粉末不是Fe

2023-2024学年九年化学上册预学精品课程第五章金属的冶炼与利用第25课金属防护和废金属回收【学习目标】1.知道金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。2.知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收、再利用等对资源保护的重要性。【重点】了解铁生锈的条件和金属资源的保护方法。【难点】铁钉锈蚀条件的探究。金属的腐蚀与防护钢铁制品锈蚀条件(1)铁生锈的条件是：铁与水和氧气直接接触(铁锈的主要成分为Fe2O3)。铁生锈的过程缓慢，没有发光现象，放热不易察觉，所以铁生锈发生的是缓慢氧化，属于化学变化。有酸或盐存在时会加速金属锈蚀。(2)控制变量法探究铁腐蚀的条件方法解读：把多因素问题变成多个单因素，每次只改变一个因素(3)探究铁锈蚀条件实验条件铁钉在干燥的空气中铁钉全部在蒸馏水中铁钉与空气和蒸馏水同时接触铁钉与空气和氯化钠溶液同时接触图示①②③④生锈程度不生锈不生锈易生锈最易生锈结论（1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是水（2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是空气（或氧气）由此可知，铁生锈的条件是铁与水和空气（或氧气）同时接触（3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会加快铁的锈蚀。此外，铁的锈蚀还与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等有关【提示】

植物油的作用是隔绝空气（或氧气）；

将蒸馏水煮沸的目的是除去水中的氧气；

实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。

实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水，从而排除氧气的干扰。

防止铁制品锈蚀的原理是隔绝氧气或隔绝水。(4)铁在密闭容器里生锈引起气压变化在密闭容器里,铁生锈消耗氧气,冷却到室温后,引起密闭容器内气压减小。根据此原理可用来测定空气中氧气的含量。图1图2如图所示,一段时间后,图1中试管内液面上升，图2中U形管中液面左高右低。(5)注意的问题①铁锈的主要成分是氧化铁，颜色为红色，具有疏松多孔的结构，易吸水，所以铁制品表面的锈如果不及时除去，会加快生锈的速度。②高温时或在盐水环境中，铁生锈的速度也会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净，过一晚上会生锈，就是这个缘故。③铝在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面，防止铝继续同氧气反应，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。防止铁锈蚀的方法①保持铁制品的洁净和干燥。②铁制品表面制成保护膜，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷、镀一层金属如铬、烤蓝（在金属表面生成一层致密的氧化膜）。③改变其内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。金属资源保护保护金属资源的重要性①金属资源是有限的。②废旧金属的随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还会造成_环境污染。保护金属资源的有效途径①防止金属锈蚀。②废旧金属回收利用。③有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖。④寻找金属的代用品。日常生活中常见的替代金属材料的用品有自来水管、下水管道、门窗等，它们是由金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗。塑铝和塑钢属于特殊塑料，不是金属材料。1．（2023秋·全国·九年级假期作业）钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是A．置于潮湿环境 B．将使用后的菜刀用布擦干C．在钢铁制品的表面喷涤油漆 D．制成不锈钢【答案】A【详解】A、置于潮湿环境，不但不能防止铁生锈，反而会加快铁生锈，故A错误；B、将使用后的菜刀用布擦干，可以减少铁和水的接触，能防止铁生锈，故B正确；C、在钢铁制品的表面喷涤油漆，可以隔绝氧气和水，能防止铁生锈，故C正确；D、制成不锈钢可以改变铁内部的结构，能防止铁生锈，故D正确；故选A。2.（2023·湖北咸宁·咸宁市温泉中学校考二模）控制变量法是实验探究的重要方法。下列设计方案其探究目的不能实现的是（

）A．探究铁钉生锈时氧气是否参与反应

B．探究CO2与NaOH溶液否发生反应

C．比较高锰酸钾在水和汽油里的溶解性

D．比较铁和镁的金属活动性

【答案】D【详解】A、左边试管中的铁钉与水和氧气同时接触时容易生锈，右边试管中的铁钉只与水接触不能生锈，通过对比说明铁生锈需要氧气参与反应，该选项能够达到实验目的，不符合题意；B、图中实验通过观察塑料瓶变瘪的程度，实验中装有氢氧化钠溶液的软塑料瓶变瘪的程度大，可以探究CO2与NaOH溶液能否发生反应，该选项能够达到实验目的，不符合题意；C、图中实验，除溶剂不同外，其它条件均相同，高锰酸钾难溶于汽油，易溶于水，可比较高锰酸钾在水和汽油中的溶解性，该选项能达到实验目的，不符合题意；D、比较铁和镁的活动性强弱实验中，金属种类是变量，则其他量必须保持相同，而图中左边试管盛有的是盐酸，右边试管盛有的是硫酸，酸的种类不同，所以不能用于比较铁和镁的金属活动性，该选项不能达到实验目的，符合题意；故选D。3．（2023·广东深圳·深圳市南山外国语学校校考三模）下列实验设计能达到其对应实验目的的是A．探究铁锈蚀的条件B．探究CO2不可燃，不助燃，密度比空气大C．验证质量守恒定律D．比较Zn、Cu、Ag三种金属活动性A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A、铁生锈是铁与氧气、水共同作用，实验中左侧试管内铁与氧气、水同时接触生锈，右侧试管内铁只有水接触，不生锈，只探究出氧气这一条件，故A错误；B、实验中能观察到下层蜡烛先灭，上层蜡烛后灭，说明CO2不可燃，不助燃，密度比空气大，故B正确；C、水和硝酸钾不反应，不能用来验证质量守恒定律，故C错误；D、锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌，说明锌的活动性比银强；铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明铜的活动性比银强；无法确定锌和铜的活动性，故D错误。故选B。4．（2023·宁夏银川·校考二模）控制变量法是实验探究的重要方法，利用如图所示实验能实现探究目的的是A．探究对分解的催化作用

B．探究铁钉锈蚀是否需要氧气

C．探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响

D．探究锌、镁的金属活动性强弱

【答案】C【详解】A.该实验中过氧化氢的浓度不同，变量不唯一，无法探究对分解的催化作用，此选项错误；B.该实验两支试管中都有氧气，一支试管中有水，一支试管中没水，所以变量是水，探究的是铁钉锈蚀是否需要水，此选项错误；C.该实验可燃物相同，变量是空气和氧气，通过硫燃烧的剧烈程度可以探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响，此选项正确；D.该实验盐酸的浓度不同，金属的形状不同，变量不唯一，无法探究锌、镁的金属活动性强弱，此选项错误；故选C。5．（2023春·陕西西安·九年级西安益新中学校联考学业考试）设置对比实验是进行科学探究的常用方法。下列设计的对比实验不能达到实验目的的是A．探究铁生锈必须有氧气参与B．验证光合作用需要二氧化碳C．探究合金比其成分金属的熔点低D．探究可燃物燃烧的条件A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A、左边试管中铁钉与氧气和水接触，生锈，右边试管中铁钉只与氧气接触，不生锈，说明铁生锈需要水，符合题意；B、氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，故乙装置中几乎不含二氧化碳，而水吸收二氧化碳的能力有限，故甲中含二氧化碳，一段时间后，甲中植物比乙中植物长势更好，说明光合作用需要二氧化碳，不符合题意；C、将铅、锡、锡铅合金置于铜片上，温度相同，一段时间后，锡铅合金先熔化，说明合金比组成它的纯金属熔点低，不符合题意；D、铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，铜片上的红磷与氧气接触，但是温度没有达到着火点，不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，水底的白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，可以探究可燃物燃烧的条件，不符合题意。故选A。6．（2023·江苏常州·统考二模）用如图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后试管①、②中铁钉几乎没有生锈，而试管③中铁钉明显生锈，试管④、⑤中铁钉严重生锈。下列说法不正确的是

A．试管②中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且减少氧气再溶于水B．由②、③实验得出铁钉生锈需要氧气C．由①、③得出铁生锈是铁跟氧气、水等物质作用的过程D．④、⑤现象说明：盐酸、食盐水等物质会加速铁的生锈【答案】C【详解】A、气体的溶解度随温度的升高而减小，试管②中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且减少氧气再溶于水，故选项说法正确；B、试管②中铁钉只与水接触，不生锈，试管③中铁钉与氧气和水同时接触，生锈，由②、③实验得出铁生锈需要与氧气，故选项说法正确；C、试管①中铁钉只与氧气接触，不生锈，试管③中铁钉与氧气和水接触，生锈，由①、③实验得出铁生锈需要与水，但不能得出铁生锈需要与氧气，故选项说法不正确；D、由试管④、⑤中铁钉严重锈蚀可知，盐酸、食盐水会加速铁的腐蚀，故选项说法正确。故选C。7.（2023·北京朝阳·统考二模）用下图实验研究金属的性质。

(1)实验1，铁丝燃烧生成的黑色固体是_____；集气瓶中水的作用是_____。(2)实验2，能证明铁生锈与水有关的现象是_____。(3)实验3，先向甲中加入过量_____，充分反应后打开K，使甲中溶液全部进入乙中，铜片表面没有变化，由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为Fe>H>Cu。【答案】(1)四氧化三铁/Fe3O4防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底(2)①中铁钉不生锈，③中铁钉生锈(3)稀盐酸(合理即可)【详解】（1）实验1中，铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁；铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，在集气瓶中水的作用是：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；（2）试管①中铁钉只与氧气接触，不生锈，实验③中铁钉与氧气和水接触，生锈，说明铁生锈与水有关，故填：①中铁钉不生锈，③中铁钉生锈；（3）该实验的目的是证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为Fe>H>Cu，故应先向甲中加入过量稀盐酸，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，充分反应后打开K，使甲中溶液全部进入乙中，铜片表面没有变化，说明铜和稀盐酸不反应，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，可得出铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为Fe>H>Cu。8．（2023·河南周口·淮阳第一高级中学校考三模）下图是某实验小组做探究铁钉生锈条件的实验，回答下列问题：

(1)试管b中蒸馏水煮沸后迅速冷却的目的是_______；(2)试管c内棉花中放氯化钙的作用是_______；(3)得出铁生锈必须与氧气接触的实验现象是_______。【答案】(1)保证b中蒸馏水中无氧气(2)吸收水分(3)试管a中的铁钉生锈，试管b中的铁钉不生锈【详解】（1）将蒸馏水煮沸后迅速冷却，可除去蒸馏水中不含氧气，排除干扰。（2）铁与氧气和水共同接触时会生锈，试管c内棉花中放氯化钙的作用为吸收水分。（3）a中铁与氧气和水共同接触，铁钉生锈，b中铁只与水接触，铁钉不生锈，对比可知铁生锈必须与氧气接触。9.（2023·北京·模拟预测）某“贴身暖宝宝”的使用说明书(部分)如下图，化学兴趣小组围绕袋内物质展开探究。品名：XX牌贴身暖宝宝袋内物质成分：铁粉、水、活性炭、食盐等内袋材料：微孔透气无纺布外袋材料：不透气塑料用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖12小时【提出问题】袋内是否含有铁粉？【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。【收集证据】(1)磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液，同时观察到有产生_________。【得出结论】袋内含有铁粉【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧，火星四射。【反思交流】(2)铁粉燃烧反应的化学方程式为_________。【拓展探究1】为探究发热材料中各主要物质所起到的作用，小组成员设计了如下实验。回答下列问题：实验编号实验药品及用量反应时间/min温度上升值/°C铁粉/g活性炭/g食盐/g水/g实验组对照组10.20.151058100.20.151002100.15102.7310.20.10104.5410.2051020(3)分析_______的数据，可证明活性炭能加快铁粉氧化的速率。(4)分析实验组4与对照组的数据，可证明__________。【拓展探究2】用不同物质燃烧测定空气里氧气的含量:分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷(均足量)，用电热丝引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙：

(5)待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的________。(6)分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是_______(填“铁粉”或“红磷”)。【答案】(1)大量气泡(2)(3)实验组2与对照组(4)食盐能加快铁粉氧化的速率(5)(6)铁粉【详解】（1）磁铁吸出的粉末是铁粉，铁粉能与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，则会观察到大量气泡产生；（2）铁燃烧产生四氧化三铁，方程式是：；（3）观察表格，实验组2与对照组的数据，可证明活性炭能加快铁粉氧化的速率；（4）实验组4与对照组的数据，验证的是食盐在铁氧化时起的作用，可证明食盐能加快铁粉氧化的速率；（5）空气中氧气约占五分之一体积，铁生锈消耗了氧气，则进入瓶内的水约占原水面上方空间的五分之一体积；（6）分析图乙、图丙可知，铁粉实验中氧气剩余0.03%，红磷实验中氧气剩余3%，则实验中消耗氧气更彻底的是铁粉。10．（2023·福建福州·福建省福州第十九中学校考三模）我国高铁创造的中国速度令世界瞩目。高铁建设过程中因锈蚀报废了部分钢铁材料。某学习小组对钢铁锈蚀的因素进行探究。【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？【查阅资料】氯化钙是常用的干燥剂。【设计实验】实验一：定性探究影响铁锈蚀的因素取五枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行下图实验。

一段时间后，A、D、E中铁钉生锈，B、C中铁钉无明显锈蚀。【得出结论】(1)对比试管A、B和___________中实验现象，说明铁锈蚀是铁与空气中的氧气和水作用的过程。(2)试管D、E中铁钉比试管A中铁钉锈蚀程度严重，通过对比，说明铁锈蚀与溶液中___________(填具体微粒符号)有关。实验二：定量探究溶液的pH对铁锈蚀的影响用如图所示装置进行实验，向三颈烧瓶中放入3.5g相同的生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。

实验组盐酸pH压强p/kPa氧气浓度开始降低时间/s反应前反应后实验①2.090.891.8第131实验②4.090.890.3第24实验③6.090.890.6第175已知：铁与盐酸接触即发生反应，分析表中数据回答：(3)实验①反应后压强变大的主要原因是___________。(4)实验①②③中，铁粉与盐酸、铁粉与氧气的反应___________(填“能”或“不能”)同时开始。【得出结论】(5)当pH=___________时，铁粉的锈蚀程度最大。【延伸拓展】为了研究溶液中不同离子对铁钉锈蚀速率的影响，该小组利用相同浓度、相同体积的NaNO3溶液、NaCl溶液分别进行行实验，用数字传感器测定装置内氧气浓度的变化，结果如图所示。

(6)两条曲线都呈现“先陡后缓”的趋势，即锈蚀速率先快后慢，请结合图分析，可以得出的结论是：___________。【答案】(1)C(2)Cl-(3)铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而气体增多，压强增大(4)不能(5)4.0/4(6)溶液中Cl-加快铁钉锈蚀的能力强于【详解】（1）A中铁钉与氧气和水共同接触，B中铁钉只与水接触，C中铁钉只与氧气接触，且A中铁钉生锈，B、C中铁钉无明显锈蚀，对比可知铁锈蚀是铁与空气中的氧气和水作用的过程，故填：C；（2）试管A内液体为水，试管D中溶液为氯化钠溶液，试管E中溶液为盐酸，试管D、E溶液中均含有氯离子，两试管中铁钉比试管A中铁钉锈蚀程度严重，说明铁锈蚀与溶液中的氯离子有关，故填：Cl-；（3）加入盐酸时，由于铁与盐酸接触就能反应，且反应生成氯化亚铁和氢气，而气体增多，压强增大，故填：铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而气体增多，压强增大；（4）由表中数据可知，各组实验中氧气浓度不是一开始就减少，且盐酸的浓度不同，氧气开始降低的时间也不同，因此实验①②③中，铁粉与盐酸、铁粉与氧气的反应不是同时开始的，故填：不能；（5）由表中数据可知，在其它条件相同的情况下，实验②中氧气浓度开始降低所需的时间短且反应前后压强减小得多，则说明pH为4.0时，铁粉的锈蚀程度最大，故填：4.0或4。（6）分析图可知，加入NaCl溶液的实验中最终氧气的浓度小于加入NaNO3溶液的实验，故可得出的结论是溶液中Cl-加快铁钉锈蚀的能力强于，故填：溶液中Cl-加快铁钉锈蚀的能力强于。1．（2023·广东梅州·统考一模）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是实验装置序号其他试剂200s时O2的含量

①干燥剂21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食盐8%A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀B．①②证明水对铁锈蚀有影响C．②③证明食盐能加快铁锈蚀D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响【答案】D【详解】A、铁粉锈蚀需要消耗氧气，所以②③中O2含量减少，表明铁已锈蚀，选项A说法正确；B、①加入干燥剂后，氧气含量不变，说明铁粉不会锈蚀；②加入10滴水后，氧气含量减少，说明铁粉慢慢锈蚀，因此①②证明水对铁锈蚀有影响，选项B说法正确；C、②加入10滴水后，氧气含量减少，说明铁粉慢慢锈蚀；③加入10滴水和1.0g食盐，铁粉很快锈蚀，因此②③证明食盐能加快铁锈蚀，选项C说法正确；D、对比三个实验，并不能证明炭粉对铁锈蚀有影响，选项D说法错误；故选：D。2.（2023年重庆市中考A卷）化学是人类进步的关键。下列叙述不正确的是A．服用葡萄糖酸锌可以预防大脖子病B．给铁制器具涂油漆可以防止生锈C．液氮可以保存活体组织和生物样品D．工业上可用CO与赤铁矿冶炼生铁【答案】A【详解】A、人体缺碘易得大脖子病，则应补碘，而不是锌，该选项叙述不正确；B、铁与氧气和水共同接触时会生锈，而涂油漆能隔绝氧气和水，从而防止其生锈，该选项叙述正确；C、氮气化学性质稳定，可作保护气，该选项叙述正确；D、工业上用一氧化碳还原氧化铁得方法炼铁，得到的铁为生铁，该选项叙述正确。故选A。3.（2023四川省内江市中考）金属材料在人类活动中有着广泛应用。下列有关说法正确的是A.合金中只含金属元素B.金能压成很薄的片，说明金的熔点高C.在锅铁表面涂油漆，可减缓钢铁的锈蚀D.铁能从ZnSO4、CuSO4的溶液中置换出锌和铜【答案】C【详解】A、合合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不是只含金属元素，还可能含有非金属元素，故选项说法不正确；B、金能压成很薄的片，说明金具有良好的延展性，故选项说法不正确；C、铁生锈实际上是铁与氧气、水等发生化学反应的过程，因此在锅铁表面涂油漆，隔绝氧气和水，可减缓钢铁的锈蚀，故选项说法正确；D、锌、铁、铜三种金属活动性：锌＞铁＞铜，因此铁能置换出CuSO4的溶液中的铜，不能置换出ZnSO4的溶液中锌，故选项说法不正确。故选C。4.（2023年黑龙江省齐齐哈尔中考）化学源于生活，生活中蕴含着许多化学知识。利用你学到的化学知识解释下列问题：（1）喷漆是防止铁制品生锈的常用方法，写出其防止铁生锈的原理。（2）喝了汽水以后常常会打嗝的原因。（3）我国古代书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色的原因。【答案】（1）使铁制品同时隔绝水和氧气（2）温度升高，气体溶解度减小（3）常温下，碳的化学性质不活泼【解析】（1）铁在潮湿的空气中容易生锈，铁生锈的实质是铁、氧气、水共同作用的结果。为了防止钢铁的锈蚀，人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法。所以防止铁生锈的原理是使铁制品同时隔绝水和氧气。（2）汽水中含有二氧化碳，喝了汽水以后，汽水温度升高，温度升高，二氧化碳溶解度减小，所以喝了汽水以后常常会打嗝。即喝了汽水以后常常会打嗝的原因是温度升高，气体溶解度减小。（3）由于常温下，碳的化学性质不活泼，所以我国古代书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色。所以我国古代书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色的原因是常温下，碳的化学性质不活泼。5.（2023年辽宁省抚顺、本溪、辽阳中考）“对比实验”是科学探究的重要方法。根据下图实验回答。（1）图1实验中，发现碘溶于汽油，而高锰酸钾几乎不溶于汽油，说明物质的溶解性与_____有关。（2）图2实验中，为了比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含氧气的多少，应分别向集气瓶中插入_____。（3）图3探究铁钉锈蚀条件实验中，蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是_____。几天后观察，能证明铁钉锈蚀与水有关的现象是_____。【答案】（1）溶质的种类（2）燃着的木条（3）①.除去水中溶有的氧气②.A中铁钉生锈，C中铁钉不生锈【解析】（1）图1实验中，发现碘溶于汽油，而高锰酸钾几乎不溶于汽油，溶质种类不同，溶剂种类相同，说明物质的溶解性与溶质的种类有关；（2）氧气具有助燃性，应用燃着的木条检验氧气，分别向集气瓶中插入燃着的木条，燃着的木条在空气中继续燃烧，在呼出气体中熄灭，说明空气中氧气的含量比呼出气体中氧气含量多；（3）气体的溶解度随温度的升高而减小，故蒸馏水需煮沸并迅速冷却，煮沸的目的是：除去水中溶有的氧气，防止影响实验；试管A中铁钉与氧气和水接触，生锈，试管C中铁钉只与氧气接触，不生锈，对比说明铁锈蚀需要水，故填：A中铁钉生锈，C中铁钉不生锈。6.（2023年福建省中考）为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60s后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。I.验证膜的抗腐蚀性能【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。（1）出现红色物质的原因是_________________（用化学方程式表示）。（2）有膜化薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是_________________。Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下：温度℃50607080膜层外观粗糙致密、均匀致密、均匀粗糙【实验3】已知pH≥3.5时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20min，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下：pH1.52.02.53.0膜层外观易脱落粗糙致密、均匀致密、均匀（3）实验3的目的是_________________。（4）根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为_________、________。Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，分别确定适宜的温度、pH。（5）实验4中，确定适宜温度实验方案是_________________。IV.实践反思（6）反思上述实践活动，提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题。答：_________________。【答案】（1）（2）腐蚀剂将致密保护膜破坏需要一定的时间（或其他合理答案）（3）探究不同pH的膜化剂对膜层外观的影响（4）①.60-70℃②.2.5~3.0（5）取60℃、70℃膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察并记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间（6）膜化剂浓度对钢铁膜化处理效果有何影响（或其他合理答案）【解析】（1）钢是铁合金。出现红色物质的反应为铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。（2）有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，说明加入的硫酸铜试剂与铁接触到需要较长时间，但最终接触到，则其原因可能是腐蚀剂将致密保护膜破坏需要一定的时间。（3）实验3中，其他条件相同时，将薄钢片放入不同pH的膜化剂中浸泡，观察钢片表面形成的膜层外观，变量是pH，则实验目的是探究不同pH的膜化剂对膜层外观的影响。（4）膜层外观致密、均匀时符合要求。从实验2结果可知，60℃、70℃膜层外观是致密、均匀的，所以温度范围可确定为60-70℃。从实验3结果可知，pH2.5、3.0时膜层外观是致密、均匀的，所以pH范围可确定为2.5~3.0。（5）实验2中，60℃、70℃膜化处理后的钢片膜层外观符合要求。抗腐蚀性能的测定是进行滴铜实验，越迟出现红色物质的越好。所以实验方案是取60℃、70℃膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察并记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间。（6）实验2、实验3分别探究了温度、pH对钢铁膜化处理效果影响。从实验过程中可知，形成膜层需要膜化剂，且都提到了在膜化剂中浸泡20min，所以还可以探究膜化剂浓度对钢铁膜化处理效果有何影响或在膜化剂中浸泡的时间对钢铁膜化处理效果有何影响等。7.（2023年湖北省荆州市中考）小明从超市买来一袋干果，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。【查阅资料】①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。②活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果。③FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，常用于Fe3+的检验。【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质？假设一：铁粉没有变质假设二：铁粉部分变质假设三：铁粉全部变质【实验探究1】实验操作实验现象结论1取少量固体于烧杯中，加入足量稀盐酸，用玻璃棒充分搅拌，静置，过滤，得滤液A．产生大量气泡脱氧剂中含有______。烧杯中溶液呈浅棕黄色，底部有少量黑色物质。脱氧剂中含有C、Fe2O32取少量滤液A于试管1中，向其中滴加______溶液。______。【实验结论】假设二正确。【实验探究2】小明为证明此包食品脱氧剂中还有氯化钠，再取少量滤液A于试管2中，向其中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，请写出生成白色沉淀的化学方程式：______。【反思评价】小亮认为小明的检验方案并不能证明氯化钠的存在，你认为其原因是______。【答案】①.Fe②.KSCN③.溶液呈血红色④.NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3⑤.1中加入稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀【详解】实验探究1：（1）铁系食品脱氧剂中的铁能够与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，说明脱氧剂中含有Fe，故填Fe；（2）由实验结论可知，脱氧剂中含有C、Fe2O3，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，由题文可知，FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，所以取少量滤液A于试管1中，向其中滴加KSCN溶液，检验溶液中水分含有氯化铁，故填KSCN；实验后观察到溶液呈血红色，说明滤液A中含有氯化铁，证明脱氧剂中含有Fe2O3，故填溶液呈血红色。实验探究2：由题文可知，生成白色沉淀的反应是氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，故反应的化学方程式写为：NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3。反思评价：（1）中加入稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀，所以小明的检验方案并不能通过产生白色沉淀来证明氯化钠的存在，故填：（1）中加入稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀。8．（2023·安徽·校联考二模）某品牌“贴身暖宝宝”袋内主要成分：铁粉、水、活性炭、食盐等，化学兴趣小组围绕这些成分展开探究。【活动一】探究袋内是否含有铁粉？【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。【收集证据】(1)磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液，同时_______。【得出结论】袋内含有铁粉。【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。【反思交流】(2)铁粉燃烧反应的化学方程式为_______。铁丝不能而铁粉能在空气中燃烧的原因是_______。【活动二】暖宝宝中食盐和活性炭的作用是什么？【进行实验】在盛有干燥空气的锥形瓶中分别放入①~④组物质，用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化，装置如图1所示，传感器测得的相应数据如图2。物质序号铁粉/g水/mL氯化钠/g活性炭/g①

9600②

9630③

9606④

x636

【解释与结论】(3)④中x为_______。(4)依据实验_______（填序号）可得出“活性炭能加快反应速率”的结论。(5)欲探究“活性炭用量对反应的影响”，应再设计1个实验：_______。【活动三】测定“暖宝宝”中的含铁量取一片包装完好的“暖宝宝”，取样品mg利用如图3所示装置与药品，测反应后生成气体的体积。将“暖宝宝”样品装入烧瓶中。打开分液漏斗活塞，加入稀硫酸至不再有气泡冒出。待恢复至室温，测得注射器活塞向右移动vmL（忽略稀硫酸占有的体积）。

(6)若实验条件下，氢气的密度为dg/mL。则该“暖宝宝”中铁粉的质量分数的表达式为_______。（用含d、v、m的字母表示）(7)利用图3装置，测量结果偏小，原因是_______、_______（写两点即可）。【答案】(1)有气泡产生(2)3Fe+2O2Fe3O4铁粉和空气接触面积比铁丝大(3)9(4)①和③/②和④(5)在盛有干燥空气的锥形瓶中放入9g铁粉、6mL水、8g活性炭（不等于6g的都可以），用温度传感器测量温度变化，与实验③数据对比（合理即可）(6)×100%(7)装置漏气稀硫酸的量不足（合理即可）【详解】（1）实验结论为袋内含有铁粉，则铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，观察到溶液由无色变为浅绿色，同时观察到有气泡产生，故填：有气泡产生；（2）铁粉与氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4；铁丝不能而铁粉能在空气中燃烧的原因是铁粉与氧气的接触面积比铁丝与氧气的接触面积大，故填：3Fe+2O2Fe3O4；铁粉和空气接触面积比铁丝大；（3）该实验的实验目的是探究暖宝宝中食盐和活性炭的作用，变量应该是食盐和活性炭，其它条件需相同，则④中x为9，故填：9；（4）对比实验①和③或②和④的数据可知，变量为活性炭的有无，其他条件都相同，由图可知，温度上升越高，反应越快，因此分析实验①和③或②和④的数据，可证明活性炭能加快铁粉氧化的速率，故填：①和③或②和④；（5）若想探究“活性炭用量对反应的影响”，变量为活性炭的质量，则可在盛有干燥空气的锥形瓶中放入9g铁粉、6mL水、8g活性炭（不等于6g的都可以），用温度传感器测量温度变化，与实验③数据对比，故填：在盛有干燥空气的锥形瓶中放入9g铁粉、6mL水、8g活性炭（不等于6g的都可以），用温度传感器测量温度变化，与实验③数据对比（合理即可）；（6）解：产生氢气的质量为vmL×dg/mL=vdg，设参加反应的铁粉质量为y，“暖宝宝”中铁粉的质量分数的表达式为×100%=×100%，故填：×100%；（7）利用图3装置，测量结果偏小，可能的原因是装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积，也可能是稀硫酸的量不足，铁粉没有反应完全，产生氢气的体积偏小，故填：装置漏气；稀硫酸的量不足（合理即可）。9．（2023·安徽·校联考三模）港珠澳大桥工程技术及设备规模创造了多项世界记录，体现了我国的综合国力和自主创新能力。某化学兴趣小组对大桥中金属的使用及防腐等开展了项目化研究学习。查阅资料：Ⅰ．多种型号不锈钢荟萃。不锈钢主要由铁、铬和镍等组成，不锈钢的防腐效果优于普通钢铁。Ⅱ．针对港珠澳大桥的特定环境，采用了SEBF高性能涂层及用铅保护钢铁（将铝和钢铁连在一起，保护钢铁不被腐蚀）的联合防护技术。Ⅲ．部分金属的硬度数值如下：金属钨钢锰不锈钢钛铬镍铁铜铝布氏硬度350264210105-20011511080504025【任务一】认识港珠澳大桥中的金属(1)大桥上使用我国自主研发的双相不锈钢钢筋，不锈钢属于_______（选填“合金”或“合成材料”）；大桥没有选择硬度更大的钨等金属，可能原因是_______（写出一条即可）。(2)港珠澳大桥是世界上最大的钢结构桥梁，主体工程的主梁钢板用量达42万吨。工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分）炼铁的化学方程式为_______。【任务二】探究海水对铁腐蚀的影响

(3)甲同学设计如图1所示的对比实验，用氯化钠溶液模拟海水，观察到_____