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2.2金属的化学性质（第二课时）
一．选择题（共10小题）
1．小科在清理完厨房后未将菜刀上的水渍擦干（如图），按图示方式平放在桌面上一段时间后最先生锈的部位为（　　）
A．① B．② C．③ D．④
2．聚脲是一种新型的涂料，其致密无缝的涂层结构能有效隔绝氧气、水等，具有很强的防锈蚀能力。以下防锈蚀措施与其原理不一致的是（　　）
A．菜刀洗净后擦干并刷油保存
B．在钢铁表面喷涂油漆
C．铁与铬、镍制成合金不锈钢
D．金属表面镀防护层
3．取3枚洁净无锈的铁钉，分别加入3支试管中，如图所示的物质进行实验，试管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为（　　）
A．①②③ B．②①③ C．②③① D．③①②
4．铜锈，主要成分是Cu2（OH）2CO3（也可写作CuCO3 Cu（OH）2）。今年的国庆节，小宁参观浙江省博物馆时发现“千秋万岁铜镜”表面出现了绿色物质，通过查阅资料知道该物质为铜锈。关于铜锈，下列说法错误的是（　　）
A．铜锈的产生是铜仅与空气中的氧气、水分共同作用的结果
B．铜镜的主要材质是青铜，掺入锡、铅的目的为了提高它的硬度
C．可以用酸洗的方法除去铜镜表面的铜锈
D．为防止铜镜的进一步腐蚀，可将其保存在干燥、避光、通风环境中
5．结构决定性质，性质决定用途。铜在潮湿的空气中易生锈，我国古人，发现往铜中加入锡，在加热熔融后制成青铜合金，可适当增强防锈能力，其原理是（　　）
A．隔绝水 B．隔绝空气
C．改变金属内部结构 D．改变铜原子的结构
6．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大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是（　　）
A．在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
B．及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈
C．铝的抗锈蚀性能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅
D．铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
7．以下是探究铁生锈条件的实验，有关该实验的说法中正确的是（　　）
A．甲试管中的铁钉最先生锈，水面附近的部分锈蚀最严重
B．甲、乙、丙三根铁钉都不会生锈
C．甲和丙可对比得出铁生锈的条件之一是氧气
D．甲和乙可对比得出铁生锈的条件之一是水
8．2021年9月17日，“人与神——神秘的古蜀文明”展览在浙江省博物馆隆重揭幕，包括三星堆遗址文物在内的139件/组展品吸引民众参观，如图示参展文物——戴冠纵目面具。下列有关金属锈蚀与防护的说法不正确的是（　　）
A．铁锈蚀的实质是铁与氧气、水共同作用
B．金属制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中更易锈蚀
C．在金属表面涂油可防止金属锈蚀
D．可用稀盐酸定期清洗金属制品
9．金属防锈既可以节约资源，又能美化环境。下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（　　）
A．经常在表面涂油的大型钢制机械
B．涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳
C．擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具
D．经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管
10．如图是一款发热眼贴，其包装物中主要成分是：纳米铁、氯化钠、碳粉。使用时，眼贴会释放热量。使用后包装物中的成分主要为Fe2O3等。下列相关说法正确的是（　　）
A．护眼贴在使用时，一定有化合反应发生
B．使用护眼贴时，泪液进入眼贴，使氯化钠溶解释放大量热
C．考虑节约，眼贴使用后进行阳光下曝晒杀菌，可以重复使用
D．发热贴中部分炭粉会和空气中的氧气发生剧烈反应释放大量热
二．填空题（共8小题）
11．将下列五个选项的字母分别填写在横线上，每个选项只能选用一次。
A.缓慢氧化 B.疏松易吸水 C.空气和水的共同作用 E.使铁器与空气隔绝
D.没有水分存在时铁不易生锈
（1）钢铁锈蚀的条件：　 　 ；
（2）钢铁锈蚀的过程：　 　 ；
（3）铁锈的状态：　 　 ；
（4）使铁器保持干燥：　 　 ；
（5）铁器表面喷漆：　 　 。
12．铁在生产、生活的应用较为广泛。
（1）铁锅能用来炒菜，是因为铁具有良好的 　 　 性；
（2）铁制品在空气中会发生锈蚀，原因是铁与空气中的 　 　 共同作用的结果。厨房中的菜刀为了防锈蚀，通常采用的防护措施 　 　 （写出一种方法）。
13．每逢中秋佳节，赏月吃月饼是中国人的传统。科学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”又称“双吸剂”很好奇，他们观察到“脱氧剂”外包装标注的主要成分是铁粉。打开发现这包“脱氧剂”发现已变成了红棕色，而铁粉是黑色的，说明这包“脱氧剂”已变质。
（1）黑色的铁粉变成了红棕色是因为铁与　 　 共同作用生成了氧化铁的缘故；
（2）要检验这包“脱氧剂”是否完全变质失效，下列所选试剂或方法正确的　 　 。
A．氢氧化钠溶液 B．稀盐酸 C．用磁铁吸引
14．下列是光亮铁钉的系列变化。请回答问题：
（1）②中铁钉与空气中的 　 　 发生化学反应。
（2）若③中稀盐酸足量，观察到以下现象：铁钉表面变得光亮，溶液呈黄色，铁钉表面还有 　 　 产生。
（3）若①和②参加反应的铁质量相同，则光亮铁钉A、红色铁钉B、无锈铁钉C三者质量由大到小顺序为 　 　 。（用ABC字母表示）
15．垃圾分类回收是创建文明城市的重要措施之一。某垃圾桶的组成材料如图所示。
（1）铁制外筒表面刷漆可以防锈的原理是 　 　 。
（2）工业上常用稀盐酸除铁锈（主要成分是Fe2O3），其反应化学方程式为 　 　 。
（3）将X、Y、Z三种金属片分别放入稀硫酸中，Y、Z表面有气泡产生，X没有明显现象；再把Y、Z分别放入FeSO4溶液中，只有放入Y的FeSO4溶液逐渐变成无色。根据上述实验判断，X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是 　 　 。
16．如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察a中铁生锈，b中没变化。还可以观察到L端与R端液面高度 　 　 （填“L高R低”“L低R高”或“一样高”）；该实验能说明铁锈蚀的条件是 　 　 。请你根据铁生锈原理写出一条防止铁生锈的方法 　 　 。
17．室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈，小宁对铁生锈的条件进行了探索，实验装置如图，3天后，发现只有装置C中的铁丝生锈了。
（1）装置A中生石灰的作用是 　 　 。
（2）装置B、C中的实验现象说明与 　 　 接触是铁生锈的条件之一。
（3）防止室外的铁制栏杆生锈的方法：　 　 。（至少写一种）
18．小华为了探究铁制品生锈的条件，利用如图装置进行了实验：
（1）一段时间以后，最先生锈的铁丝是 　 　 （用图中序号填写），通过这次实验能得出铁制品锈蚀和下列哪些因素有关 　 　 。
A.空气 B.水分 C.铁丝的内部结构
（2）小华发现自己的眼镜架上有少许绿色物质出现，查阅资料可知，铜锈的主要成分是铜绿[Cu2（OH）2CO3]，而且发现铜生锈的条件与铁类似，请补全铜生锈产生铜绿的化学反应方程式2Cu+O2+H2O+　 　 ═Cu2（OH）2CO3。
三．实验探究题（共2小题）
19．为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，小科设计并完成了如图所示的家庭小实验（装置气密性良好），很快看到实验现象。
（1）一段时间后观察到导管中红墨水标记向 　 　 （选填“左”或“右”）移动，是因为铁钉锈蚀消耗了 　 　 使瓶内气压减小。
（2）小江认为小科的实验不足以说明食盐水能加快铁钉的锈蚀速率，需要增加在另一个相同的装置，在矿泉水瓶中加入铁钉和 　 　 作为对照组。
（3）小科通过查阅资料知道：Ⅰ.与铁制品接触的溶液中自由移动离子的浓度越大，铁制品锈蚀的越严重；
Ⅱ.一般酸碱盐溶于水都会发生电离，氯化钠电离时会生成钠离子与氯离子，所以在食盐水中铁钉锈蚀的快。下列几种液体能加快铁锈蚀的有 　 　 。（填序号）
①蒸馏水 　 ②苏打水 ③氯化锌溶液 ④蔗糖溶液
20．在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。
【实验目的】探究铁生锈的外部条件。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。
（1）【实验结论】通过比较得出，铁生锈的外部条件是 　 　 。
（2）【实验思考】
①当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的 　 　 。
②本实验可根据铁丝表面的铁锈和 　 　 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
③铝的金属活动性比铁强，但铝更耐腐蚀的原因是 　 　 。
2.2金属的化学性质（第二课时）
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B A C C A D C A
一．选择题（共10小题）
1．【分析】铁生锈的条件是与氧气和水同时接触。在本题中，菜刀上有水渍，提供了水的条件，而不同部位与氧气的接触情况有所不同。
【解答】解：A、①部位被水渍完全覆盖，水中溶解的氧气量相对较少，与氧气的接触不如②部位充分，所以不容易最先生锈，故错误。
B、②部位既与水接触，又处于水渍的边缘，能够较好地与空气中的氧气接触，满足铁生锈的两个条件，所以最容易生锈，故正确。
C、③部位没有与水渍接触，缺少水这个生锈的必要条件，所以不容易生锈，故错误。
D、④部位没有与水渍接触，缺少水这个生锈的必要条件，所以不容易生锈，故错误。
故选：B。
2．【分析】钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触；酸性溶液、碱性溶液、盐溶液能促进金属生锈；防止金属生锈的方法就是要使就是与水和氧气隔绝。
【解答】解：A．使用后的菜刀洗净擦干，使铁与水和氧气隔绝，有利于防锈，故正确；
B．在钢铁表面喷涂油漆，使铁与水和氧气隔绝，有利于防锈，故正确；
C．在Fe中加入铬、镍制成不锈钢，制成合金，改变了金属的内部结构，抗腐蚀性增强，可防止铁生锈，故错误；
D．在铁制水管表面镀一层锌，使铁与水和氧气隔绝，有利于防锈，故正确。
故选：C。
3．【分析】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，据此进行分析判断．
【解答】解：①中铁能与水接触，能与溶解在水中的少量氧气接触，铁钉生锈速率较慢。
②中铁钉，易与氧气、水分接触，铁钉易生锈。
③中植物油隔绝了氧气，铁能与水接触，不易与氧气接触，铁钉不易生锈。
试管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为②①③。
故选：B。
4．【分析】A．根据质量守恒定律进行分析；
B．根据合金的硬度高于组成它的纯金属进行分析；
C．根据铜锈，主要成分是Cu2（OH）2CO3能和酸反应，进行分析；
D．根据防止铜镜腐蚀的条件进行分析。
【解答】解：A、由质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，所以铜生锈是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果，故A错误；
B、合金的硬度高于组成它的纯金属，铜镜的主要材质是青铜，掺入锡、铅的目的为了提高它的硬度，故B正确；
C、铜锈，主要成分是Cu2（OH）2CO3（也可写作CuCO3 Cu（OH）2），能和酸反应，可以用酸洗的方法除去铜镜表面的铜锈，故C正确；
D、将铜镜保存在干燥、避光、通风环境中，可以防止铜镜的进一步腐蚀，故D正确。
故选：A。
5．【分析】根据强防锈能力的措施分析。
【解答】解：往铜中加入锡，在加热熔融后制成青铜合金，可适当增强防锈能力，其原理是改变金属内部结构，没有隔绝水和空气，铜原子的结构没有改变。
故选：C。
6．【分析】A、根据防止铁生锈的方法进行分析判断。
B、根据使铁与水或氧气隔绝可以防止铁锈蚀判断。
C、根据铝的化学性质进行分析判断。
D、根据铁生锈的条件进行分析判断。
【解答】解：A、铁表面刷油漆能使铁与水或氧气隔绝，从而达到防锈的目的，故选项说法正确。
B、及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈，故选项说法正确。
C、铝的抗锈蚀性能比铁强，是因为铝易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝保护膜，用钢丝球擦洗铝锅会破坏保护膜，故选项说法错误。
D、铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化，生成铁锈，故选项说法正确。
故选：C。
7．【分析】根据铁生锈的条件是与水和氧气充分接触，进行分析判断。
【解答】解：A．由铁的锈蚀条件可知，甲试管中的铁钉既与氧气接触，又与水接触，所以甲试管中的铁钉最先锈蚀，且水面附近的部分锈蚀最严重，故正确；
B．由A选项分析可知，甲试管中的铁钉发生了锈蚀，而乙试管中的铁钉只与水接触、丙试管中的铁钉只与氧气接触，均没有发生锈蚀，故错误；
C．丙试管中的铁钉只与氧气接触，没有锈蚀，甲和丙可对比得出铁生锈的条件之一水，故错误；
D．乙试管中的铁钉只与水接触，没有锈蚀，甲和乙可对比得出铁生锈的条件之一是氧气，故错误。
故选：A。
8．【分析】金属在空气中锈蚀，实际上是金属跟空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果，进行分析判断。
【解答】解：A、铁锈蚀的实质是铁与氧气、水共同作用，故选项说法正确。
B、潮湿的环境中含有较多的水蒸气，金属制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中更易锈蚀，故选项说法正确。
C、在金属表面涂油，能隔绝氧气和水，可防止金属锈蚀，故选项说法正确。
D、用稀盐酸定期清洗金属制品，能除去金属表面的氧化物，不能防止金属锈蚀，故选项说法错误。
故选：D。
9．【分析】铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈，据此结合钢铁制品的防锈措施进行分析判断。
【解答】解：A、经常在表面涂油的大型钢制机械，表面涂油，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
B、涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳，表面涂上防锈漆，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
C、擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具，能与氧气、水分接触，防锈效果最差。
D、经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管，表面“烤蓝”，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
故选：C。
10．【分析】A、铁和水、氧气反应生成Fe2O3 xH2O。
B、氯化钠溶于水温度无明显变化。
C、使用后包装物中的成分主要为Fe2O3等，因此眼贴不能重复使用。
D、发热贴中部分炭粉不能和空气中的氧气反应。
【解答】解：A、护眼贴在使用时，一定有化合反应发生，例如铁和水、氧气反应生成Fe2O3 xH2O，是化合反应，该选项正确。
B、氯化钠溶于水温度无明显变化，该选项不正确。
C、使用后包装物中的成分主要为Fe2O3等，因此眼贴不能重复使用，该选项不正确。
D、发热贴中部分炭粉不能和空气中的氧气反应，该选项不正确。
故选：A。
二．填空题（共8小题）
11．【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈，因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。
【解答】解：（1）钢铁锈蚀的条件：空气和水的共同作用；
（2）钢铁锈蚀的过程：缓慢氧化；
（3）铁锈的状态：.疏松易吸水；
（4）使铁器保持干燥：没有水分存在时铁不易生锈；
（5）铁器表面喷漆：使铁器与空气隔绝。
故答案为：（1）C。
（2）A。
（3）B。
（4）D。
（5）E。
12．【分析】（1）根据金属的物理性质和用途，进行分析解答。
（2）铁与氧气、水充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈。
【解答】解：（1）铁锅能用来炒菜，是因为铁具有良好的导热性。
（2）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果。使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈，厨房中的菜刀为了防锈蚀，通常采用的防护措施是将菜刀擦干，放置在干燥处。
故答案为：
（1）导热；
（2）氧气、水；将菜刀擦干，放置在干燥处。
13．【分析】（1）根据铁锈蚀的条件，进行分析解答。
（2）检验这包“脱氧剂”是否完全变质失效，即检验是否含有铁，进行分析解答。
【解答】解：（1）黑色的铁粉变成了红棕色是因为铁与氧气、水共同作用，生成了铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，即生成了氧化铁的缘故。
（2）铁不能与氢氧化钠溶液反应，能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，能被磁铁吸引，则检验这包“脱氧剂”是否完全变质失效，可选用BC。
故答案为：
（1）氧气、水；
（2）BC。
14．【分析】（1）根据铁锈蚀，进行分析解答；
（2）根据金属的化学性质、酸的化学性质，进行分析解答；
（3）根据金属的化学性质，进行分析解答。
【解答】解：（1）②中铁钉与空气中的氧气和水发生化学反应；
（2）若③中稀盐酸足量，盐酸先与铁锈（氧化铁）反应生成氯化铁和水，氧化铁反应完全，铁和盐酸反应生成氯化铁和水，故可观察到以下现象：铁钉表面变得光亮，溶液呈黄色，铁钉表面还有气泡产生。
（3）铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用生成铁锈，铁锈的主要成分氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，则无锈铁钉的质量小于光亮铁钉。
故三者质量由大到小顺序为B＞A＞C。
15．【分析】（1）铁与氧气、水充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈。
（2）根据铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，进行分析解答。
（3）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析解答。
【解答】解：（1）铁制外筒表面刷漆可以防锈的原理是隔绝氧气和水。
（2）铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式是：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
（3）将X、Y、Z三种金属片分别放入稀硫酸中，Y、Z表面有气泡产生，X没有明显现象，说明Y、Z的位置排在氢的前面，X的位置排在氢的后面，即Y、Z＞H＞X。
再把Y、Z分别放入FeSO4溶液中，只有放入Y的FeSO4溶液逐渐变成无色，说明Y能与FeSO4溶液反应，Z不能，说明Y的金属活动性比铁强，Z的金属活动性比铁弱，即Y＞Fe＞Z。
则X、Y和Z的金属活动性顺序为：Y＞Z＞X。
故答案为：
（1）隔绝氧气和水；
（2）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
（3）Y＞Z＞X。
16．【分析】铁生锈是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果，铁生锈过程中会消耗氧气，使装置内气体压强减小，在这个探究铁锈蚀条件的装置中，a管中铁与水和空气接触，b管中铁只与空气接触，一周后a中铁生锈，b中没变化，说明水在铁生锈过程中起到关键作用。
【解答】解：a中的铁钉与水充分接触，容易生锈，b中的铁钉没有与水充分接触，不容易生锈，a中氧气减少，压强也减小，从而导致L端比R端液面高；a管中铁与水和空气接触生锈，b管中铁只与空气接触不生锈，通过对比可以得出铁锈蚀需要水存在；根据铁生锈的条件是与氧气和水接触，那么防止铁生锈就可以从隔绝氧气或水的角度出发，比如刷漆，在铁制品表面刷漆可以隔绝氧气和水，从而防止铁生锈；故答案为：L高R低；铁与水接触（合理即可）；刷漆（合理即可）。
17．【分析】（1）根据生石灰能与水反应生成氢氧化钙，进行分析解答。
（2）根据铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果，进行分析解答。
（3）根据铁与氧气、水充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气或水隔绝可以防止生锈，进行分析解答。
【解答】解：（1）生石灰是氧化钙的俗称，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，装置A中生石灰的作用是吸收装置中的水蒸气。
（2）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果，B中铁丝只能与水接触，C中铁丝能与氧气、水充分接触，一段时间后，C中铁丝生锈，B中铁丝没有生锈，根据B、C装置中的对比实验现象，能说明与氧气接触是铁生锈的条件之一。
（3）铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果，预防室外铁质栏杆生锈，可以在栏杆表面喷油漆（合理即可）。
故答案为：
（1）吸收装置中的水蒸气；
（2）氧气；
（3）铁制栏杆表面喷油漆。
18．【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈，因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。
反应前后原子种类、个数和质量都不变。
【解答】解：（1）一段时间以后，最先生锈的铁丝是②，③随后生锈，①处不生锈，说明铁生锈需要水，同时铁丝的内部结构影响铁生锈的速率。
故答案为：②；BC。
（2）反应前后原子种类、个数和质量都不变，铜生锈产生铜绿的化学反应方程式2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2（OH）2CO3。
故答案为：CO2。
三．实验探究题（共2小题）
19．【分析】（1）根据铁钉锈蚀的原理，分析瓶内气体变化情况，进而判断导管中红墨水标记的移动方向；
（2）依据实验探究的目的和控制变量法，确定对照组应加入的物质；根据资料中影响铁制品锈蚀的因素，分析各液体中自由移动离子的浓度，判断哪些液体能加快铁锈蚀；
（3）在实验探究中，明确铁钉锈蚀与氧气、水有关，食盐水对锈蚀速率有影响，通过对比实验来验证相关结论。
【解答】解：（1）铁锈蚀消耗O2造成瓶内气压减小，一段时间后观察到导管中红墨水标记向左移动，是因为铁钉锈蚀消耗了O2使瓶内气压减小；
（2）探究食盐水加快铁钉锈蚀速率时，需要控制其它因素相同，只改变食盐水，即可以加入蒸馏水，小江认为小科的实验不足以说明食盐水能加快铁钉的锈蚀速率，需要增加在另一个相同的装置，在矿泉水瓶中加入铁钉和30mL蒸馏水作为对照组；
（3）①蒸馏水中不含有自由移动的离子，不能促进铁生锈，不符合题意；
②苏打水是Na2CO3的水溶液，Na2CO3溶液中含有自由移动的Na+和，能够促进铁生锈，符合题意；
③氯化锌溶液中含有自由移动的氯离子和锌离子，能够促进铁生锈，符合题意；
④蔗糖水中不含有自由移动的离子，不能促进铁生锈，不符合题意。
故选：②③。
故答案为：
（1）左；氧气或O2；
（2）30mL蒸馏水；
（3）②③。
20．【分析】根据铁生锈的条件进行分析，铁在有水和氧气并存时易生锈，空气中氧气的体积分数大约占，铁生锈消耗氧气，导致试管内的压强减小，液面会上升，据此分析解答即可。
【解答】解：（1）实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小，说明铁在有水和氧气并存时易生锈，通过比较得出，铁生锈的外部条件是同时接触氧气和水（潮湿的空气）；
（2）①因为氧气约占空气总体积的五分之一当试管中的氧气被消耗完后，进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一；
②可根据铁丝表面的铁锈和试管中水面上升（试管内空气体积减小）两种现象来判断铁丝反应进行的情况；
③铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是铝暴露在空气中会与氧气反应生成一层致密的氧化膜，阻止铝进一步反应，而铁虽然也会在空气中氧化，与氧气和水反应，但是生成的铁锈疏松，无法阻止进一步反应，所以铝比铁活泼，但铝难腐蚀。
故答案为：（1）同时接触氧气和水；
（2）①五分之一；
②试管中水面上升；
③铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜，能阻止铝继续被空气氧化；铁虽然也会在空气中氧化，与氧气和水反应，但是生成的铁锈疏松，无法阻止进一步反应。
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