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复习03 钢铁的锈蚀与防护
知识讲解
1.钢铁的锈蚀与防护。
(1)铁生锈的条件:铁与氧气和水蒸气共同作用(缺一不可),生成铁锈(主要成分 Fe2O3)。
(2)铁锈的特点:疏松多孔易吸水,生锈后会加快铁锈蚀的速度。
(3)实验探究影响钢铁锈蚀的因素。
I.锈蚀因素。
铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应生成氧化铁(铁锈的主要成分)。同时铁的纯度、环境的温度、氧气的浓度、酸碱性等也是影响铁锈蚀的因素。
Ⅱ.实验探究设计。
编号 ① ② ③ ④
实验条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉只与水接触 铁钉与空气和水同时接触 铁钉与食盐水和空气同时接触
实验图示
特别提醒
试管②中所用蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是将溶解在水中的氧气赶出,迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水中。
Ⅲ,实验现象。
几天后观察,①和②试管中的铁钉没有生锈③和④试管中的铁钉表面出现红色铁锈,且在液面处生锈最严重。
Ⅳ.实验分析。
①试管中的铁钉只与空气接触,不生锈;②试管中的铁钉只与水接触,不生锈;③和④试管中的铁钉与水和空气同时接触,生锈,且④试管中的铁钉更易生锈。
V.实验结论。
钢铁锈蚀是铁和空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果。
特别提醒
久置的铜制品表面会锈蚀生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],是铜与空气中的水、氧气、二氧化碳等物质发坐化学反应的结果。
(4)减缓钢铁锈蚀的方法。
①在钢铁表面涂覆保护层(涂刷矿物油、油漆,覆盖搪瓷或塑料等)
②镀上一层不易锈蚀的金属或用烤藍等法形成致密保护层。
③改变金属的组成和结构(如制成合金)。
④保持铁制品表面的洁净与干燥。
温馨提示
(1)盐酸可以除去铁表面的铁锈,反应的化学方程式是Fe2O3+6HCl == 2FeCl3+3H2O,但是盐酸过量时,酸会和铁继续反应,反应的化学方程式为Fe+2HCl == FeCl2+H2↑。
(2)金属铝的活动性虽比铁活泼,但不易生锈原因是铝表面易形成致密的氧化物薄膜,从而阻止内部金属继续被氧化,具有“自我保护能力”。
2.保护金属资。
(1)防止金属腐蚀。
(2)回收利用废旧金属。
(3)合理有效地开采矿物,如稀土资。
(4)寻找金属的代替品。
提升练习
一、单选题
1．自2011年我省实施找矿战略行动以来，在铜、铅、锌、金、铁、铌、钽等金属方面取得找矿新成果。下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法不正确的是
A．铁在潮湿的空气中易生锈 B．可以用铁桶盛放硫酸铜溶液
C．可以用稀硫酸鉴别锌与铜的金属活动性强弱 D．黄铜（铜与锌的合金）的硬度大于纯铜
【答案】B
【详解】
A．铁在潮湿的空气中易生锈，故正确。B．铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以不能用铁桶盛放硫酸铜溶液，故错误。C．稀硫酸和锌能发生反应，和铜不能发生反应，所以可以鉴别锌与铜的金属活动性强弱，故正确。D．黄铜属于铜的合金，合金要比组成成分金属的硬度大，故错误。
2．金属资是不可再生的资，保护金属资是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是
A．大力开采矿物以保障金属材料的供用
B．提高废旧金属的回收利用率
C．在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀
D．用特种塑料代替金属制造机器的零部件
【答案】A
【详解】
A、金属资的储量有限，不可再生，故应合理开采矿物资，故A说法错误；
B、提高废旧金属的回收利用率，可节约金属资，正确；
C、在金属制品上刷漆、涂油等，可以防止金属腐蚀，保护金属资，正确；
D、用特种塑料代替金属制造机器的零部件，属于寻找金属的代用品，正确。故选A．
【点睛】
3．下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是
A．在表面刷漆
B．改用不锈钢
C．在表面镀铬
D．用湿布擦拭
【答案】D
【详解】
A、在表面刷漆，在金属制品的表面形成了一层保护膜，隔绝了水和氧气，不符合题意；
B、改用不锈钢，不锈钢改变了钢的内部结构，能防止铁生锈，不符合题意；
C、在表面镀铬，在金属制品的表面形成了一层保护层，隔绝了水和氧气，不符合题意；
D、用湿布擦拭金属制品，让它与水接触，导致金属制品在潮湿的环境中，容易生锈，符合题意。故选D。
4．下列各说法正确的是
A．在铁板表面镀上一层锌成为白铁，白铁是铁锌合金
B．铁是地壳中含量最多的金属元素
C．炼铁高炉炼出来的是生铁不是钢
D．从高炉排出来的废气，可以直接放空气
【答案】C
【详解】
A、在铁制品表面镀上一层锌能够防止生锈，错误；B、地壳含量较多的元素(前四种)按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的金属元素是铝元素，错误；C、高炉炼出来的生铁是铁的合金，主要成分是铁，正确；D、高炉炼铁的废气含有能污染环境的一氧化碳等污染物，所以不能直接排放，错误。故选C。
5．下列物质长期敞口放置在空气中，质量增加而不变质的是(　　)
A．浓硫酸 B．氢氧化钠溶液 C．铁粉 D．氢氧化钙
【答案】A
【详解】
A、浓硫酸具有吸水性，敞口放置在空气中一段时间，会吸收空气中的水分，使其质量增加；且没有发生变质，故选项正确；B、氢氧化钠溶液长期敞口放置在空气中，能与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠而变质，故选项错误；C、铁粉能与空气中的氧气、水共同作用生成铁锈而变质，故选项错误；D、 氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙而变质，故选项错误。故选A。
点睛：在空气中放置一段时间发生变质，即发生了化学变化，也就是与空气中的成分发生了化学反应，生成了新的物质。
6．下列所举措施，不能有效保护金属资的是
A．寻找、开发金属的替代品
B．加速国内矿产资的开采
C．对易生锈的铁制品采取涂油、喷漆、搪瓷、镀金等措施
D．加强废旧金属的回收利用
【答案】B
【分析】
金属资并不是取之不尽，用之不竭的，防止金属的腐蚀，回收利用废旧金属，合理开发矿物，寻找金属的代用品，可以有效保护金属资。
【详解】
A、寻找、开发金属的替代品，能减少金属资的利用，有利于保护金属资，故A不正确；
B、加速国内矿物资的开采，不能有效保护金属资，故B不正确；
C、对易生锈的钢铁制品采取涂油、喷漆、搪瓷、镀金等措施，能防止金属锈蚀，有利于保护金属资，故C正确；
D、加强废旧金属制品的回收利用，能节约金属资，有利于保护金属资，故D正确。故选B。
【点睛】
金属的保护要节约、循环利用，防止金属锈蚀，提升公民保护意识，全面保护金属资。
7．下列与铁有关的说法正确的是。
A．生铁和钢都是铁的合金
B．炼铁是把单质铁变成氧化铁的过程
C．铁制污水管道可常用废酸液冲洗
D．被腐蚀的铁制品属于不可回收垃圾
【答案】A
【详解】
A、生铁和钢都是由铁和碳等形成的合金，它们的区别在于碳的含量不同，生铁的含碳量高，选项正确；
B、炼铁的原料主要是铁矿石、焦炭和石灰石，炼铁的设备是高炉，炼铁的过程是在高温下，利用高炉内产生的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来，炼铁的产品是生铁，炼铁的主要反应是 ，选项错误；
C、铁能与酸发生化学反应而被酸腐蚀，所以不能用废酸液冲洗，选项错误；
D、回收废旧金属，包括被腐蚀的金属，有重要意义，可以节约金属资，减少环境污染，选项错误。
故选A。
8．下列有关金属材料的说法正确的是(　　)
A．硬铝片比纯铝片硬度小 B．钢的性能优良，是很纯的铁
C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快 D．为防止钢铁生锈，可在其表面涂油漆
【答案】D
【详解】
试题分析：根据所学知识可知，A．硬铝片比纯铝片硬度大；B．钢的性能优良，是铁的合金；C．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢，因为空气干燥；D．为防止钢铁生锈，可在其表面涂油，是正确的叙述，这样可以隔绝氧气；故答案选择D
考点：金属材料、金属的防护
9．小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红褐色，查阅资料得知脱氧剂中含有铁粉和活性炭．他猜想这包脱氧剂中可能含有：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．①③⑤ B．②④⑤ C．②⑤ D．④⑤
【答案】C
【详解】
由题意可知，脱氧剂中含有铁粉和活性炭．在脱氧时，活性炭具有吸附性，化学性质稳定；铁粉与氧气、水反应生成锈，呈红褐色，铁锈的主要成分是Fe2O3．如果铁全部生成了铁锈，这包脱氧剂中只有Fe2O3和C；若果铁粉部分生成铁锈，这包脱氧剂中Fe2O3、C和Fe。A、脱氧剂中含有铁粉和活性炭，由质量守恒定律可知，脱氧后的物质中不可能含有铜，故A错误； B、由铁生锈可知，锈的主要成分是Fe2O3、不是Fe3O4，故B错误； C、由脱氧剂的脱氧情况可知，②⑤猜想合理．故C正确； D、由锈的主要成分是Fe2O3可知，这包脱氧剂中不可能含有Fe3O4，故D错误。
10．下列过程中只发生物理变化的是
A．钢铁生锈 B．面包发霉 C．蜡烛熔化 D．镁带燃烧
【答案】C
【详解】
A、铁生锈，铁锈的主要成分为氧化铁，有新物质生成，是化学变化；
B、面包发霉，食物发生了变质，有新物质生成，属于化学变化；
C、蜡烛熔化，由固态变为液态，没有新物质生成，是物理为化；
D、镁带燃烧生成白色粉末状物质，有新物质生成，是化学变化；
故选C。
11．某同学根据铜锈的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外,还应该有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行下列实验中的
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁
【答案】B
【详解】
甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀；
乙中的铜片与二氧化碳和水接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与氧气有关；
丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与水有关；
丁中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀，说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关。
由以上分析可知，通过实验甲与丁的对比得出：铜的锈蚀必须有二氧化碳参与。故选B。
12．为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．链条表面涂机油 D．露天放置，日晒雨淋
【答案】D
【详解】
A．车架表面喷涂油漆，可以有效的防止金属和水及空气接触，做法合理。
B．钢圈表面镀防护金属是很好的防锈方法，做法合理。
C．链条表面涂机油，可以防止金属链条和水及空气接触，做法合理。
D．露天放置，日晒雨淋，增加了金属与水和氧气接触的机会，会加速金属生锈，做法不合理。
故选D。
【点睛】
金属生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触；破坏金属生锈的条件就能防止金属生锈。
13．下列做法不科学的是
A．书包带要做宽一些以增大受力面积从而减小压强
B．菜刀使用过后应立即擦干存放
C．家庭电路中必须安装保险丝或空气开关
D．用燃着的木条检验液化石油气是否泄露
【答案】D
【详解】
A、书包带要做宽一些以增大受力面积从而减小压强，压强是单位面积上的压力，故A正确；
B、菜刀使用过后应立即擦干存放，不易生锈，故B正确；
C、家庭电路中必须安装保险丝或空气开关，防止漏电或过度用电事故发生，故C正确；
D、不可用燃着的木条检验液化石油气是否泄露，液化石油气易燃烧，故D错误。
【点睛】
压强是单位面积上的压力，增大受力面积从而减小压强。家庭电路中安装保险丝或空气开关是十分必要的。
14．生活中处处有化学。下列的一些做法科学合理的是
A．厨房中铁锅洗干净后，为了防锈最常用的做法是在其表面涂油
B．汽油除油污是利用了汽油具有乳化作用
C．厨房里油锅着火，向锅里注水
D．日常生活中用煮沸的方法降低水的硬度
【答案】D
【详解】
A、厨房中的洗涤剂可以乳化餐具上的油污，不是溶解，错误；
B、汽油可以溶解油污不是乳化，错误；
C、厨房里油锅着火，应该用锅盖盖灭，错误；
D、加热煮沸的方法把可以将硬水转化为软水，正确。故选D。
15．人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资，以提取数以亿吨计的金属．下列有关金属资的说法，错误的是（　　）
A．自然界中除少量不活泼的金属如金铂等以单质形式存在外，其余都以化合态存在
B．合理开发金属矿物，寻找金属替代品，回收利用废金属都是保护金属资的方法
C．采用合理的方法防止金属锈蚀，可以有效的保护金属资
D．自然界中的金属资是取之不尽，用之不竭的
【答案】D
【详解】
A、自然界中除少量不活泼的金属如金、铂等以单质形式存在外，其余都以化合态存在，故A选项说法正确；
B、保护金属资的方法有合理开发金属矿物，寻找金属替代品，回收利用废金属等，故B选项说法正确；
C、采用合理的方法防止金属锈蚀，可以有效的保护金属资，故C选项说法正确；
D、自然界中的金属资十分的丰富，但并不是取之不尽，用之不竭的，故D选项说法错误。
故选D。
二、填空题
16．废金属是指暂时失去使用价值的金属制品，由于腐蚀、损坏和自然淘汰，每年都有大量的废旧金属产生。
（1）请写出一.种废弃金属的危害 _____ ，
（2）重回收利用是解决废弃金属问题的方法之一，为此生活中应该养成垃圾分类的习惯，金属易拉罐应该属于图中的 _____ （填“可回收”或“不可回收” ）。
【答案】 汞是一种重金属元素，误服会使人体组织内的酶的功能受到抑制，进而损害人的神经系统（合理即可） 可回收
【详解】
（1）液态汞在常温下极易挥发产生有毒的汞蒸气，汞是一种重金属元素，误服会使人体组织内的酶的功能受到抑制，进而损害人的神经系统；
（2）金属易拉罐应该属于可回收垃圾。
17．请按照要求完成下列各题。
(1)不论是自来水还是纯净水，你认为保持水化学性质的最小粒子是______。
(2)今天是小红爸爸的生日：
①妈妈为爸爸斟了满满一杯白酒，小红远远就闻到了酒的特殊香味，请从微观的角度解释能闻到香味的原因______；爸爸点燃了生日蜡烛。许愿后大家一起将蜡烛吹灭。这种熄灭蜡烛火焰的原理是______。
②小红用压岁钱给爸爸买了一条羊毛围巾。日常生活中可以用______的方法检验羊毛纤维和合成纤维；妈妈说面粉是制作蛋糕的主要原料，面粉中富含的营养素为______。
(3)航母外壳使用的是钢铁材料井用涂料将钢铁材料覆盖，使用涂料是为了防止钢铁材料与______接触而锈蚀。
(4)我国科技迅猛发展，航海及军事领域取得重大突破。建造航母用到了钛合金，工业制钛有一种反应为：TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2，X的化学式为______。
【答案】 水分子 分子在不断的运动 降低温度到蜡烛的着火点以下 灼烧闻气味 糖类 水和氧气 SO3
【详解】
(1)水由水分子构成，保持水化学性质的最小粒子是水分子，故填：水分子；
(2)①小红远远就闻到了酒的特殊香味是因为分子在不停地运动；将蜡烛吹灭利用的是降低温度到着火点以下的灭火原理，故填：分子在不断的运动；降低温度到蜡烛的着火点以下；
②羊毛的成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，而合成纤维灼烧没有烧焦羽毛的气味，故鉴别二者可以采用灼烧闻气味的方法；面粉中富含的营养素为糖类，故填：灼烧闻气味；糖类；
(3)使用涂料可以防止钢铁材料与水和氧气接触而锈蚀，故填：水和氧气；
(4)TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2，反应前含有1个Ti原子，4个F原子，4个H原子，2个S原子，8个O原子，反应后含有1个Ti原子，4个F原子，4个H原子，2个O原子，故2X中含有2个S原子核6个O原子，故X的化学式为SO3，故填：SO3。
18．近期开通的“南龙铁路”，极大方便了我市居民的出行。结合所学化学知识，回答下列问题：
（1）图中标示的物质中为金属材料的是_______（填序号），动车电路中的导线大多选用铜制造的，这是利用了铜的延展性和_______性。
（2）动车表面喷漆主要是为了防止外壳腐蚀，其原理是_______。
（3）修建铁路所需的大量金属是以矿石为主要原料冶炼而得。下列矿石的主要成分属于氧化物的是________（填字母序号）。
A．铝土矿 （主要成分A12O3） B．辉铜矿（主要成分Cu2S）
C．菱铁矿 （主要成分FeCO3） D．磁铁矿（主要成分Fe3O 4）
（4）铁路焊接的原理为：高温下，铝与氧化铁（Fe2O 3）反应得到熔融的铁与一种氧化物。该反应的化学方程式为_______，基本反应类型为_______反应。
【答案】 ① 导电 隔绝水和氧气（或空气） AD 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 置换
【详解】
（1）钢属于铁的合金，属于金属材料；动车电路中的导线是利用了铜的延展性和导电性；
（2）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，动车表面喷漆主要是为了防止外壳生锈，其原理是隔绝水和氧气（或空气）；
（3）氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。故铝土矿 （主要成分A12O3）和磁铁矿 （主要成分Fe3O4）属于氧化物；
（4）铝能与氧化铁高温反应生成铁和氧化铝，化学方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应。
【点睛】
由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，属于置换反应。
19．秦始皇陵铜车马、青铜仙鹤、后母戊鼎等青铜文物都是我国的顶级国宝。
（1）秦始皇陵铜车马出土时表面有一些铜锈，铜锈主要成分是碱式碳酸铜（Cu2（OH）2CO3），铜生锈除了与氧气和水有关外，从碱式碳酸铜的化学式推知还与空气中的_____有关。推测碱式碳酸铜能与_____发生反应。
（2）我们的祖先很早就掌握了用孔雀石（主要成分是Cu2（OH）2CO3）和木炭一起加热进行火法炼铜的工艺，早在3000多年前的商朝就造出“后母戊鼎”等许多精美的青铜器。有关的化学方程式是_____、_____。
（3）青铜仙鹤的主要成分是铜合金。一般来说，合金与组成它的纯金属相比，其性能会发生改变，改变之一是_____。
（4）日常生活中用铜做导线，是利用金属铜的_____性和_____性。
【答案】 CO2（或二氧化碳） 酸（溶液） Cu2（OH）2CO32CuO＋H2O＋CO2↑ C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 硬度变大，抗腐蚀性增强等 延展 导电
【详解】
（1）由碱式碳酸铜的组成可知，其中含有碳元素，可以推知与空气中的二氧化碳有关．故答案为：二氧化碳。碱式碳酸铜是碳酸盐，可以与酸反应。
（2）孔雀石（主要成分是Cu2（OH）2CO3）和木炭一起加热进行火法炼铜的工艺是Cu2（OH）2CO3受热先分解生成氧化铜、水和二氧化碳，木炭与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的方程式为：Cu2（OH）2CO32CuO＋H2O＋CO2↑ ；C＋2CuO2Cu＋CO2↑。
（3）合金比组成金属的硬度大、熔点低，抗腐蚀性能强。
（4）日常生活中用铜做导线，是利用金属铜的延展性和导电性。
20．“低碳生活，绿色出行”。下图为公共自行车。请回答下列问题：
(1)车架表面喷漆不仅美观，而且可有效防止铁与_______ 接触而生锈。
(2)防止公共自行车链条生锈的有效措施是___________。
(3)废旧自行车回收利用的意义是______________。
【答案】 氧气、水 涂油 节约金属资
【详解】
（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，车架表面喷漆可有效防止铁与氧气和水接触而生锈；
（2）防止公共自行车链条生锈的有效措施是：涂油，隔绝氧气和水；
（3）废旧自行车含金属材料，回收利用，可以节约金属资。
三、简答题
21．生产实际和实验室中有很多金属材料。
（1）铁制品表面经常涂上一层铝粉，铝具有较好的抗腐蚀性能的原因是什么？
（2）在进行铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底放少量水的目的是什么？
【答案】铝能够被空气中的氧气氧化，从而在铝表面形成一层保护膜；防止溅落的熔化物炸裂瓶底。
【详解】
（1）铝能够被空气中的氧气氧化，从而在铝表面形成一层致密的氧化铝保护膜，将氧气隔绝，达到防腐蚀的目的；
（2）铁丝在氧气中点燃时剧烈燃烧，火星四射，同时放出大量的热，生成黑色的四氧化三铁固体，放少量水可防止溅落的四氧化三铁熔化物炸裂瓶底。
四、推断题
22．A--H表示初中化学常见物质,它们之间转化关系如下图所示(部分生成物已略去)
其中A为红棕色固体,反应①为冶金工业的重要反应,且B D组成元素相同,C F为金属单质,其它物质为化合物,其中F为紫红色,H为白色沉淀.请按要求填空:
(1)写出下列物质的化学式:A_____D______E_____F_____
(2)在① ② ③ ④四个反应中于置换反应的是_______ (填序号)
(3)反应①的化学方程式为______
【答案】 Fe2O3 CO2 CuSO4 Cu ②③ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【分析】
A--H 表示初中化学常见物质，A为红棕色固体，反应①为冶金工业的重要反应，氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，所以A是氧化铁，C、D是铁和二氧化碳中一种；B、D 组成元素相同，氧化铁和B高温生成的D和氢氧化钙会发生反应，所以D是二氧化碳，B是一氧化碳，C是铁；F 为金属单质，其它物质为化合物，其中F为紫红色，所以F是铜，H为白色沉淀， H是碳酸钙沉淀，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以G是硫酸亚铁，E和铁反应会生成铜，所以E是硫酸铜，经过验证，推导正确。
【详解】
根据以上分析可知：
（1）A是Fe2O3，D是CO2，E是CuSO4，F是Cu；
（2）①是一氧化碳和氧化铁的反应，②是硫酸铜和铁的反应，③是铁和硫酸的反应，④是二氧化碳和氢氧化钙的反应，所以在①、②、③、④四个反应中属于置换反应的是②③；
（3）反应①是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【点睛】
在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
五、综合应用题
23．金属、酸、碱是重要的化学物质，与人类日常生活和工农业生产关系十分密切。
(1)某同学为探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
①只通过A和B实验尚不能证明银铜的活动性强弱，需补充一个实验来证明，应补充的实验是______。
②实验C中物质充分反应后溶液呈无色，过滤所得滤渣的成分是______。
(2)铁车架的表面刷油漆能防止锈蚀，其原因是______；用硫酸除铁锈（Fe2O3）的化学方程式为______。
(3)如图是盐酸和氢氧化钠反应的过程中，溶液pH的变化图象，请回答下列问题。
①写出氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式______。
②当溶液呈中性时，所消耗氢氧化钠溶液的体积是______mL。
③向图中b点所示溶液中滴加酚酞溶液，溶液呈______色。
(4)某同学用50g稀盐酸与石灰石反应制取CO2气体，恰好完全反应后，得到溶质质量分数为20%的溶液55.5g，则该稀盐酸中溶质的质量分数是多少？
【答案】(1) Cu和Ag NO3溶液反应。 Ag和Cu，可能有Zn。
(2) 隔绝空气中的氧气和水蒸气。
(3) 10 红色
(4)14.6%
(1)
要验证铜和银的活动性，可选择铜单质和银的盐溶液进行，现象为溶液变蓝，有银白色固体析出，说明活动性铜大于银；滤液为无色，说明硫酸铜溶液已经反应完，因为锌片加入硝酸银和硝酸铜混合溶液中，锌片先和硝酸银反应，再和硝酸铜反应，故硝酸银也反应完了，所以滤渣是铜和银，如果锌过量，还可能有锌。
(2)
铁生锈是因为和空气的水和氧气接触，故刷漆能防生锈，是因为油漆隔绝了空气中的氧气和水蒸气；硫酸除铁锈生成硫酸铁和水，其化学方程式为；
(3)
盐酸和氢氧化钠生成氯化钠和水，其反应方程式为；当溶液呈中性时，PH=7，由图可知氢氧化钠体积为10ml。b点的PH，呈碱性，加入酚酞试液后会变红。
(4)
解：设稀盐酸的溶质质量为x。
答：稀盐酸中溶质的质量分数是14.6%。复习03 钢铁的锈蚀与防护
知识讲解
1.钢铁的锈蚀与防护。
(1)铁生锈的条件:铁与氧气和水蒸气共同作用(缺一不可),生成铁锈(主要成分 Fe2O3)。
(2)铁锈的特点:疏松多孔易吸水,生锈后会加快铁锈蚀的速度。
(3)实验探究影响钢铁锈蚀的因素。
I.锈蚀因素。
铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应生成氧化铁(铁锈的主要成分)。同时铁的纯度、环境的温度、氧气的浓度、酸碱性等也是影响铁锈蚀的因素。
Ⅱ.实验探究设计。
编号 ① ② ③ ④
实验条件 铁钉在干燥的空气中 铁钉只与水接触 铁钉与空气和水同时接触 铁钉与食盐水和空气同时接触
实验图示
特别提醒
试管②中所用蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是将溶解在水中的氧气赶出,迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水中。
Ⅲ,实验现象。
几天后观察,①和②试管中的铁钉没有生锈③和④试管中的铁钉表面出现红色铁锈,且在液面处生锈最严重。
Ⅳ.实验分析。
①试管中的铁钉只与空气接触,不生锈;②试管中的铁钉只与水接触,不生锈;③和④试管中的铁钉与水和空气同时接触,生锈,且④试管中的铁钉更易生锈。
V.实验结论。
钢铁锈蚀是铁和空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果。
特别提醒
久置的铜制品表面会锈蚀生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],是铜与空气中的水、氧气、二氧化碳等物质发坐化学反应的结果。
(4)减缓钢铁锈蚀的方法。
①在钢铁表面涂覆保护层(涂刷矿物油、油漆,覆盖搪瓷或塑料等)
②镀上一层不易锈蚀的金属或用烤藍等法形成致密保护层。
③改变金属的组成和结构(如制成合金)。
④保持铁制品表面的洁净与干燥。
温馨提示
(1)盐酸可以除去铁表面的铁锈,反应的化学方程式是Fe2O3+6HCl == 2FeCl3+3H2O,但是盐酸过量时,酸会和铁继续反应,反应的化学方程式为Fe+2HCl == FeCl2+H2↑。
(2)金属铝的活动性虽比铁活泼,但不易生锈原因是铝表面易形成致密的氧化物薄膜,从而阻止内部金属继续被氧化,具有“自我保护能力”。
2.保护金属资。
(1)防止金属腐蚀。
(2)回收利用废旧金属。
(3)合理有效地开采矿物,如稀土资。
(4)寻找金属的代替品。
提升练习
一、单选题
1．自2011年我省实施找矿战略行动以来，在铜、铅、锌、金、铁、铌、钽等金属方面取得找矿新成果。下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法不正确的是
A．铁在潮湿的空气中易生锈 B．可以用铁桶盛放硫酸铜溶液
C．可以用稀硫酸鉴别锌与铜的金属活动性强弱 D．黄铜（铜与锌的合金）的硬度大于纯铜
2．金属资是不可再生的资，保护金属资是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是
A．大力开采矿物以保障金属材料的供用
B．提高废旧金属的回收利用率
C．在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀
D．用特种塑料代替金属制造机器的零部件
3．下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是
A．在表面刷漆
B．改用不锈钢
C．在表面镀铬
D．用湿布擦拭
4．下列各说法正确的是
A．在铁板表面镀上一层锌成为白铁，白铁是铁锌合金
B．铁是地壳中含量最多的金属元素
C．炼铁高炉炼出来的是生铁不是钢
D．从高炉排出来的废气，可以直接放空气
5．下列物质长期敞口放置在空气中，质量增加而不变质的是(　　)
A．浓硫酸 B．氢氧化钠溶液 C．铁粉 D．氢氧化钙
6．下列所举措施，不能有效保护金属资的是
A．寻找、开发金属的替代品
B．加速国内矿产资的开采
C．对易生锈的铁制品采取涂油、喷漆、搪瓷、镀金等措施
D．加强废旧金属的回收利用
7．下列与铁有关的说法正确的是。
A．生铁和钢都是铁的合金
B．炼铁是把单质铁变成氧化铁的过程
C．铁制污水管道可常用废酸液冲洗
D．被腐蚀的铁制品属于不可回收垃圾
8．下列有关金属材料的说法正确的是(　　)
A．硬铝片比纯铝片硬度小 B．钢的性能优良，是很纯的铁
C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快 D．为防止钢铁生锈，可在其表面涂油漆
9．小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红褐色，查阅资料得知脱氧剂中含有铁粉和活性炭．他猜想这包脱氧剂中可能含有：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．①③⑤ B．②④⑤ C．②⑤ D．④⑤
10．下列过程中只发生物理变化的是
A．钢铁生锈 B．面包发霉 C．蜡烛熔化 D．镁带燃烧
11．某同学根据铜锈的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:引起金属铜锈蚀的因素除有氧气和水外,还应该有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行下列实验中的
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁
12．为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．链条表面涂机油 D．露天放置，日晒雨淋
13．下列做法不科学的是
A．书包带要做宽一些以增大受力面积从而减小压强
B．菜刀使用过后应立即擦干存放
C．家庭电路中必须安装保险丝或空气开关
D．用燃着的木条检验液化石油气是否泄露
14．生活中处处有化学。下列的一些做法科学合理的是
A．厨房中铁锅洗干净后，为了防锈最常用的做法是在其表面涂油
B．汽油除油污是利用了汽油具有乳化作用
C．厨房里油锅着火，向锅里注水
D．日常生活中用煮沸的方法降低水的硬度
15．人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资，以提取数以亿吨计的金属．下列有关金属资的说法，错误的是（　　）
A．自然界中除少量不活泼的金属如金铂等以单质形式存在外，其余都以化合态存在
B．合理开发金属矿物，寻找金属替代品，回收利用废金属都是保护金属资的方法
C．采用合理的方法防止金属锈蚀，可以有效的保护金属资
D．自然界中的金属资是取之不尽，用之不竭的
二、填空题
16．废金属是指暂时失去使用价值的金属制品，由于腐蚀、损坏和自然淘汰，每年都有大量的废旧金属产生。
（1）请写出一.种废弃金属的危害 _____ ，
（2）重回收利用是解决废弃金属问题的方法之一，为此生活中应该养成垃圾分类的习惯，金属易拉罐应该属于图中的 _____ （填“可回收”或“不可回收” ）。
17．请按照要求完成下列各题。
(1)不论是自来水还是纯净水，你认为保持水化学性质的最小粒子是______。
(2)今天是小红爸爸的生日：
①妈妈为爸爸斟了满满一杯白酒，小红远远就闻到了酒的特殊香味，请从微观的角度解释能闻到香味的原因______；爸爸点燃了生日蜡烛。许愿后大家一起将蜡烛吹灭。这种熄灭蜡烛火焰的原理是______。
②小红用压岁钱给爸爸买了一条羊毛围巾。日常生活中可以用______的方法检验羊毛纤维和合成纤维；妈妈说面粉是制作蛋糕的主要原料，面粉中富含的营养素为______。
(3)航母外壳使用的是钢铁材料井用涂料将钢铁材料覆盖，使用涂料是为了防止钢铁材料与______接触而锈蚀。
(4)我国科技迅猛发展，航海及军事领域取得重大突破。建造航母用到了钛合金，工业制钛有一种反应为：TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2，X的化学式为______。
18．近期开通的“南龙铁路”，极大方便了我市居民的出行。结合所学化学知识，回答下列问题：
（1）图中标示的物质中为金属材料的是_______（填序号），动车电路中的导线大多选用铜制造的，这是利用了铜的延展性和_______性。
（2）动车表面喷漆主要是为了防止外壳腐蚀，其原理是_______。
（3）修建铁路所需的大量金属是以矿石为主要原料冶炼而得。下列矿石的主要成分属于氧化物的是________（填字母序号）。
A．铝土矿 （主要成分A12O3） B．辉铜矿（主要成分Cu2S）
C．菱铁矿 （主要成分FeCO3） D．磁铁矿（主要成分Fe3O 4）
（4）铁路焊接的原理为：高温下，铝与氧化铁（Fe2O 3）反应得到熔融的铁与一种氧化物。该反应的化学方程式为_______，基本反应类型为_______反应。
19．秦始皇陵铜车马、青铜仙鹤、后母戊鼎等青铜文物都是我国的顶级国宝。
（1）秦始皇陵铜车马出土时表面有一些铜锈，铜锈主要成分是碱式碳酸铜（Cu2（OH）2CO3），铜生锈除了与氧气和水有关外，从碱式碳酸铜的化学式推知还与空气中的_____有关。推测碱式碳酸铜能与_____发生反应。
（2）我们的祖先很早就掌握了用孔雀石（主要成分是Cu2（OH）2CO3）和木炭一起加热进行火法炼铜的工艺，早在3000多年前的商朝就造出“后母戊鼎”等许多精美的青铜器。有关的化学方程式是_____、_____。
（3）青铜仙鹤的主要成分是铜合金。一般来说，合金与组成它的纯金属相比，其性能会发生改变，改变之一是_____。
（4）日常生活中用铜做导线，是利用金属铜的_____性和_____性。
20．“低碳生活，绿色出行”。下图为公共自行车。请回答下列问题：
(1)车架表面喷漆不仅美观，而且可有效防止铁与_______ 接触而生锈。
(2)防止公共自行车链条生锈的有效措施是___________。
(3)废旧自行车回收利用的意义是______________。
三、简答题
21．生产实际和实验室中有很多金属材料。
（1）铁制品表面经常涂上一层铝粉，铝具有较好的抗腐蚀性能的原因是什么？
（2）在进行铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底放少量水的目的是什么？
四、推断题
22．A--H表示初中化学常见物质,它们之间转化关系如下图所示(部分生成物已略去)
其中A为红棕色固体,反应①为冶金工业的重要反应,且B D组成元素相同,C F为金属单质,其它物质为化合物,其中F为紫红色,H为白色沉淀.请按要求填空:
(1)写出下列物质的化学式:A_____D______E_____F_____
(2)在① ② ③ ④四个反应中于置换反应的是_______ (填序号)
(3)反应①的化学方程式为______
五、综合应用题
23．金属、酸、碱是重要的化学物质，与人类日常生活和工农业生产关系十分密切。
(1)某同学为探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
①只通过A和B实验尚不能证明银铜的活动性强弱，需补充一个实验来证明，应补充的实验是______。
②实验C中物质充分反应后溶液呈无色，过滤所得滤渣的成分是______。
(2)铁车架的表面刷油漆能防止锈蚀，其原因是______；用硫酸除铁锈（Fe2O3）的化学方程式为______。
(3)如图是盐酸和氢氧化钠反应的过程中，溶液pH的变化图象，请回答下列问题。
①写出氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式______。
②当溶液呈中性时，所消耗氢氧化钠溶液的体积是______mL。
③向图中b点所示溶液中滴加酚酞溶液，溶液呈______色。
(4)某同学用50g稀盐酸与石灰石反应制取CO2气体，恰好完全反应后，得到溶质质量分数为20%的溶液55.5g，则该稀盐酸中溶质的质量分数是多少？

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