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(共14张PPT)
金属的腐蚀与防护：探索之旅
金属也会“生病”，让我们一起成为金属侦探，揭开腐蚀的秘密，
学习防护的方法，守护我们身边的金属伙伴！
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金属防护大师挑战赛 · 闯关规则说明
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步步为营
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循序渐进挑战自我
终极目标
通过所有关卡
加冕“金属防护大师”
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第一关 · 入门
腐蚀初探：揭开金属“生病”的面纱
从微观反应到宏观现象，全方位掌握金属腐蚀的基本概念、本质原理与分类方法。
基本概念
定义与核心特征
腐蚀本质
氧化还原反应过程
腐蚀分类
化学腐蚀与电化学腐蚀
第一关：判断下列变化属于化学变化的选项
图示：铁在潮湿空气中生锈（典型化学变化）
题目：下列变化中，属于化学变化的是哪一项？
A. 锥形瓶被摔碎了。
B. 铁架台在潮湿的空气中生锈了。
C. 酒精灯的燃料越来越少了。
D. 用量筒量取热的液体，刻度不准确了。
提交答案
第二关 · 原理深潜
解密铁生锈的秘密，深入理解铁生锈的必要条件（水与氧气），
并能通过控制变量法分析相关对照实验的原理与现象。
第二关：题目1 - 探究铁生锈的条件
图示：②探究铁生锈的条件实验装置（已裁剪聚焦）
观察现象：C中铁钉生锈，A、B无明显变化
题目背景：如图是探究铁生锈条件的实验装置。一段时间后观察到C中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显变化。请回答以下问题：
问题 1：对比实验A和C，可以得出铁生锈需要什么条件？
问题 2：对比实验B和C，可以得出铁生锈需要什么条件？
提交答案
第二关：题目2 —— 铁粉保鲜原理探究
食品脱氧保鲜常用的还原铁粉
题目：铁粉常被用作食品保鲜剂，其主要原理是？
A. 铁粉有吸附性，可以吸收水分。
B. 铁粉质地柔软，可以填充包装袋。
C. 铁粉可与氧气和水反应，消耗包装内的氧气。
D. 铁粉有磁性，可以吸引金属杂质。
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第三关：影响因素 —— 谁在加速金属的“衰老”？
金属腐蚀不仅仅是时间的问题，环境的差异会极大改变其速率。了解这些关键因素，是防护的第一步。
温度因素
温度升高通常会显著加速电化学腐蚀反应速率。
酸碱度(pH)
酸、碱环境会破坏金属氧化膜，引发剧烈的析氢或吸氧腐蚀。
环境湿度
潮湿空气提供电解质溶液，是电化学腐蚀发生的必要条件之一。
第三关：题目1 —— 金属腐蚀速率的影响因素
图示：海边高湿度环境下的金属系船柱腐蚀
课堂挑战 · 填空问答
一般情况下，温度越_______，金属腐蚀的速率越快；
在酸性环境中，金属腐蚀的速率会_______。
提交答案并解析
第四关：防护之道
为金属穿上“防护衣”，掌握金属防护的常用方法及其原理
从物理隔离到电化学保护，全方位解析防腐策略
PART 04 / 金属防护专题课程
点击屏幕开始学习挑战
第四关：自行车链条通常采用哪种方法防锈？
防锈原理：隔绝空气与水分
日常保养中最常见且有效的物理防护手段
A. 镀上一层其他金属
B. 制成不锈钢
C. 涂油（正确答案）
D. 保持干燥
提交答案
第四关：题目2 — 生活中的化学防锈技巧
思考挑战：防止铁锅生锈的有效做法
题目：家里的铁锅使用后容易生锈，结合铁生锈的化学原理（与氧气、水接触），请写出至少一条合理的防锈做法。
小提示：破坏铁生锈的条件即可防锈。例如隔绝空气（涂油）、隔绝水分（擦干）、改变内部结构（制成不锈钢）等方向。
提交答案
请在答题区输入你的答案，至少写出一种具体操作方法
第四关：题目3 — 铝的耐腐蚀性之谜
题目：铝比铁更活泼，但为什么铝制品却比铁制品更耐腐蚀？请结合化学知识，写出相关的化学方程式来解释其原因。
提示：注意金属表面氧化膜的生成条件及稳定性。
提交答案
恭喜你！闯关成功！
祝贺你成为一名合格的「金属防护大师」，已解锁以下核心知识点：
腐蚀本质
金属腐蚀是化学变化过程
生锈条件
铁与水和氧气同时接触
影响速率
温度、酸碱性等环境因素
防护手段
涂油、喷漆、合金、电镀
自我保护
铝表面生成致密氧化膜
重新挑战关卡
返回课程主页6.4金属的腐蚀与防护
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列实验设计，能达到目的的是
序号 A B C D
实验
结论 探究面粉在一定条件下能爆炸 探究不同催化剂对分解速率的影响 探究铁生锈的条件 探究质量守恒定律
A．A B．B C．C D．D
2．稀土被誉为“工业维生素”。为我国稀土分离技术作出巨大贡献的是
A．张青莲 B．徐光宪 C．侯德榜 D．闵恩泽
3．“绿美广东，人人有份，人人有责。”下列符合这一理念的是
A．广东海洋资源丰富，可以随意开发
B．将生活垃圾集中露天焚烧
C．推广一次性餐具
D．从废旧汽车蓄电池中回收金属铅
4．下列说法错误的是
A．自行车链条采用涂油的方法防锈
B．加油站应标有“严禁烟火”的字样或图标
C．为了方便充电，将电动摩托车存放在房间里
D．水基型灭火器可用来扑灭木材、棉布引起的失火
5．下列说法正确的是
A．熄灭蜡烛用嘴一吹即灭，是因为吹出的气体主要是二氧化碳
B．将大块煤粉碎后再燃烧，其目的是延长煤燃烧的时间
C．火柴头斜向下时更容易燃烧，是因为降低了火柴梗的着火点
D．铁粉用作食品保鲜剂，是因为铁粉可与氧气和水反应
6．以劳动树德、增智、强体、育美。下列劳动实践与化学知识没有直接关联的是
选项 劳动实践 化学知识
A 将衣服晾晒在阳光下 温度越高，分子运动速率越快
B 燃气灶火焰呈黄色时调大进风口 增加氧气量，使燃料充分燃烧
C 炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭 隔离可燃物
D 自行车的铁链涂油 隔绝水和氧气，防止铁生锈
A．A B．B C．C D．D
7．下列有关叙述正确的是
A．铁生锈只需要与空气中的氧气接触
B．电解水时加入氢氧化钠以增强水的导电性
C．净水时加入明矾是为了使水中所有杂质较快沉降
D．水结冰体积变大是因为温度降低分子运动速率变慢
8．2025年世界环境日中国主题为“美丽中国我先行”。下列做法与这一主题不相符的是
A．大量开采金属矿物以获得更多金属材料
B．污水经分级处理后用作园林绿化
C．践行低碳行动，捕集、封存和利用二氧化碳
D．使用清洁能源，加强空气质量检测
9．下列实验室中的交流，属于化学变化的是
A．锥形瓶：“同学们不爱惜我，我被摔碎了。”
B．铁架台：“我好难受啊！我在潮湿的空气中生锈了。”
C．酒精灯：“帽子哪里去了？我的燃料越来越少了。”
D．量筒：“用我来量取热的液体，我的刻度都不准确了。”
10．打铁花是一种民间传统焰火表演，属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化，成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。下列说法正确的是
A．生铁是一种合金，其硬度比纯铁的小
B．保持铁制品表面干燥与洁净可以防止铁制品生锈
C．高炉炼铁的原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应，反应类型是置换反应
D．将一定质量的铁粉加入ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液中一定含有的溶质是CuSO4
二、非选择题
11．金属在生活、生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)我国高铁里程世界排名第一，高铁车身使用了大量的铝合金。铝比铁耐锈蚀的原因是________（用化学方程式表示）；内部电路中使用铜做导线，利用了铜的_______性；
(2)铁生锈是与空气中________发生化学反应的结果，铁锈的主要成分是________（填化学式），防止铁锅生锈，合理的做法是________（写一条）。
(3)处理某废旧金属后的溶液中含有Cu（NO3）2和AgNO3两种溶质，为回收其中的金属，向该溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，再向固体中加入稀盐酸，无气泡产生。则液体中一定含有的金属离子是________（填符号，下同）；固体中可能含有________。
12．图中A、B、C、D、E、F为初中化学常见的六种物质。C的溶液为蓝色，且C中某两种元素的质量相等；C和D中含有相同的金属元素；D和F均为黑色固体；E为图2探究铁生锈条件实验中，对比甲、乙试管得出铁生锈需要的一种物质。(图1中“-”表示两种物质间能发生反应，“→”表示一种物质能转化为另一种物质，部分反应物、生成物、转化及反应关系已略去，部分反应需要在溶液中进行，物质是溶液的只考虑溶质)。请回答下列问题：
(1)写出物质的化学式：A：___________；C：___________。
(2)写出E与F反应的化学方程式：___________。
(3)足量的F与C反应后，溶液质量___________(填“增多”或“减少”)。
(4)图2实验的实验方法是___________法。
13．某化学小组围绕四氧化三铁展开主题学习。
(1)为防止低碳铁皮在空气中生锈，常用的方法为_______（答出一种）。
(2)方法二中获得A溶液的化学方程式为_______，其基本反应类型为_______。
(3)从产物成分组成角度分析，与方法二比较，方法一的不足之处是_______（答1点即可）。
(4)氢氧化氧铁（FeOOH）中铁元素的化合价是_______。Fe3O4可表示为FeO Fe2O3，当A溶液①和A溶液②的质量之比为_______时，铁元素全部转化到Fe3O4中。
(5)纳米高性能Fe3O4可以实现高效催化分解水，其反应流程如图2所示，该过程中_______能转化为化学能，反应过程中_______（选填“需要”或“不需要”）补充Fe3O4。
14．阅读下面科普短文：向海洋进军——LNG船。
航行在大洋上的巨轮中，有一种我国自主研发、制造难度堪比航母的巨轮，它就是LNG液化天然气运输船，被誉为世界造船业“皇冠上的明珠”。天然气装载时，应该在-163℃环境下将其变为液态。而液化后的体积是气态的，大大提高了运输效率。一般17万立方米的运输船装载的液态天然气经汽化后形成的容量，可满足2418万人一个月的使用量，是一种“海上超级冷冻车”。装载这类货物的运货系统所用钢板，含镍量达到36%，称为殷瓦钢。它非常薄，只有0.7mm，在-196℃之内，其收缩量膨胀系数非常低。它在空气中对温度的要求非常高，如在施工过程中沾上汗水，24小时内就会被锈穿，使得钢板报废。殷瓦钢还在制造精密仪器、仪表零部件中有着广泛的应用。
依据上文，回答下列问题。
(1)殷瓦钢的主要成分为_______，属于_______(填“非金属”或“金属”)材料。
(2)殷瓦钢很薄，说明殷瓦钢具有很好_______性。
(3)下列关于殷瓦钢的说法不正确的是_______。
a．殷瓦钢是纯净物
b．殷瓦钢的硬度比铁小
c．殷瓦钢的熔点比镍低
d．殷瓦钢中各成分均不与稀盐酸反应
(4)天然气的主要成分是甲烷(化学式为CH4)，甲烷燃烧的化学方程式为_______。
(5)殷瓦钢可采用的防锈方法(写一种)_______。
(6)LNG液化天然气运输船在工作过程中需要注意的安全问题是(写一点)_______。
(7)LNG船可通过降温加压使天然气液化后再运输的原因是_______。
15．下列实验说法正确的是_____
A．①不属于对照实验
B．①中红磷没有燃烧是因为红磷不是可燃物
C．②中植物油的作用主要是防止空气溶解在水中
D．实验①和②探究的条件中都要有_____
16．根据如图所示装置进行实验，回答下列问题。
(1)实验一：在加热过程中，用玻璃棒不断搅拌溶液，防止___________。当蒸发皿中出现___________停止加热。
(2)实验二：小组同学设计如图实验，一段时间后观察到C中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显变化。能得出“与氧气接触是铁生锈的条件之一”的结论，依据的实验是___________(填字母)。小花同学用压强传感器探究铁生锈实验(如图甲)，并采集数据绘制成如图乙的曲线。ab段压强增加的原因是___________，c点压强小于a点压强的原因是___________。
17．金属材料是人类赖以生存和发展的重要物质。我们应该从多角度了解。
Ⅰ.金属冶炼
(1)《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡炼煎亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓
鞲（指鼓入空气）熔化。”
①鼓入足量空气的目的是_____，从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是_____。
Ⅱ.探究金属的活动性
兴趣小组欲探究、、三种金属的活动性顺序，进行了如下图所示实验。
(2)进行实验前先将金属打磨干净的目的是_____。则甲中发生反应的化学方程式是_____，乙中的现象是_____，由此可以得到三种金属的活动性由弱到强的顺序是_____。
(3)除了上述实验试剂外，探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的最少的试剂组合还有_____（写一种）。
(4)为继续研究金属的化学性质，学习小组同学向一定质量的硝酸银和硝酸锌的混合溶液中加入过量的铁粉，反应后溶液中存在的金属阳离子有_____（写离子符号）。
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”能有效防止钢铁锈蚀的原因是_____。
《6.4金属的腐蚀与防护》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B D C D C B A B B
1．A
【详解】A、此图在吹入空气的同时，使面粉充满罐，听到“砰”的响声，金属筒的硬纸板盖被掀起，说明发生了爆炸，可以验证面粉在一定条件下能爆炸，实验能达到目的，故选项符合题意；
B、图中实验，除了催化剂的种类不同外，过氧化氢溶液的浓度也不同，变量不唯一，不能比较不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响，实验不能达到目的，故选项不符合题意；
C、探究铁生锈的条件，铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。该实验设计中，缺少“铁与氧气、水同时接触”的对照组，无法探究铁生锈的条件，故选项不符合题意；
D、验证质量守恒定律时，若反应有气体生成，需在密闭装置中进行。碳酸钠与稀盐酸反应生成CO2气体，该实验在敞口容器中进行，生成的气体逸出，天平会失衡，无法验证质量守恒定律，实验不能达到目的，故选项不符合题意；
故选：A。
2．B
【详解】A、张青莲测定了铟、铱、铕等原子的相对原子质量的新值，为相对原子质量的测定做出了卓越贡献，故选项不符合题意；
B、徐光宪提出了稀土分离的全新理论，被誉为“中国稀土之父”，故选项符合题意；
C、侯德榜发明了侯氏制碱法，在纯碱制造方面取得卓越成就，极大地推动了制碱工业的发展，故选项不符合题意；
D、闵恩泽研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础，故选项不符合题意；
故选B。
3．D
【详解】A、虽然广东海洋资源丰富，但随意开发会对海洋生态环境造成破坏，导致海洋资源枯竭、生态失衡等问题，不符合可持续发展理念，不符合题意。
B、将生活垃圾集中露天焚烧会产生大量有害气体（如二氧化硫、氮氧化物、二噁英等）和烟尘，对空气造成严重污染，不符合环保理念，不符合题意。
C、推广一次性餐具会消耗大量的资源（如木材、塑料等），同时废弃的一次性餐具难以降解，会造成白色污染等环境问题，不符合绿色环保理念，不符合题意。
D、从废旧汽车蓄电池中回收金属铅，既可以节约金属资源，减少对铅矿的开采，又能降低废旧蓄电池对环境的污染，符合 “绿美广东，人人有份，人人有责” 的理念，符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A、自行车链条可用涂油的方法隔绝氧气和水，达到防锈的目的，故说法正确；
B、加油站中有可燃性气体，应标有“严禁烟火”的字样或图标，故说法正确；
C、不能将电动摩托车放在房间内充电，防止发生火灾，引发危险，故说法错误；
D、水基型灭火器用来扑灭非水溶性可燃性液体，如汽油、柴油等，以及固体材料，如木材、棉布等引起的失火，故说法正确。
故选C。
5．D
【详解】A、吹灭蜡烛的主要原因是气流带走了热量，使温度降至蜡烛的着火点以下，而不是因为吹出的气体主要是二氧化碳，选项错误；
B、粉碎煤的目的是增大煤与氧气的接触面积，使燃烧更充分，而不是延长燃烧时间，选项错误；
C、火柴头斜向下时更容易燃烧，是因为燃烧产生的热量向上传递，预热了未燃烧的部分，但火柴梗的着火点并未改变（着火点是物质的固有属性，一般不会改变）。选项错误；
D、铁粉能与氧气和水反应生成铁锈，从而消耗包装内的氧气，延缓食品氧化变质，起到保鲜作用。选项正确；
故选D。
6．C
【详解】A、将衣服晾晒在阳光下，是因为阳光下温度高，温度越高，分子运动速率越快，故选项说法正确；
B、燃气灶火焰呈黄色，说明燃料燃烧不充分，调大进风口，能增加氧气量，使燃料充分燃烧，故选项说法正确；
C、炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭，利用的是隔绝氧气的灭火原理，故选项说法错误；
D、自行车的铁链涂油，能隔绝水和氧气，防止铁生锈，故选项说法正确。
故选C。
7．B
【详解】A、铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，并非只与氧气反应，此选项错误；
B、纯水的导电性较弱，电解水时加入氢氧化钠，可增强水的导电性（氢氧化钠在水中解离出离子，提高导电能力），此选项正确；
C、明矾净水的原理是明矾溶于水形成的胶状物吸附水中的悬浮杂质使其沉降，无法除去所有杂质（如可溶性杂质），此选项错误；
D、水结冰体积变大是因为温度降低，水分子间的间隔变大，而非分子运动速率变慢，此选项错误。
故选：B。
8．A
【详解】A、大量开采金属矿物，会造成资源的过度消耗和浪费，同时开采过程中可能会破坏生态环境，如造成土地塌陷、植被破坏等，与 “美丽中国我先行” 的主题不相符；
B、污水经分级处理后用作园林绿化，实现了水资源的循环利用，节约了水资源，减少了污水排放对环境的污染，与“美丽中国我先行” 的主题相符；
C、践行低碳行动，捕集、封存和利用二氧化碳，可以减少二氧化碳排放，缓解温室效应，有利于环境保护，与“美丽中国我先行” 的主题相符；
D、使用清洁能源，可减少传统化石能源燃烧带来的污染物排放；加强空气质量检测，能及时掌握空气质量状况并采取相应措施，都有利于改善环境质量，与“美丽中国我先行” 的主题相符。
故选A。
9．B
【详解】A、锥形瓶摔碎过程中只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
B、铁架台生锈过程中有新物质铁锈生成，属于化学变化，正确；
C、酒精挥发过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
D、量筒量取热的液体过程中没有新物质生成，属于物理变化，错误；
故选：B。
10．B
【详解】A、生铁是铁的合金，合金的硬度一般比其组分金属大，所以生铁硬度比纯铁大，A 错误。
B、铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，保持铁制品表面干燥与洁净，能防止铁与水、氧气接触，可防止生锈，B 正确。
C、高炉炼铁中，反应物都是化合物，置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，所以该反应不是置换反应，C 错误。
D、金属活动性：，铁能与CuSO4反应生成FeSO4和Cu，与ZnSO4不反应。充分反应后过滤，滤液中一定有ZnSO4、FeSO4，不一定有CuSO4，若铁足量，CuSO4会被完全反应 ，D 错误。
故选B。
11．(1) 4Al+3O2═2Al2O3 导电
(2) 氧气和水 Fe2O3 表面涂一层食用油（合理即可）
(3) Fe2+ Cu
【详解】（1）铝比铁耐锈蚀的原因是铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，反应的化学方程式：4Al+3O2═2Al2O3；
铜用作导线，是因为铜具有良好的导电性；
（2）铁与氧气和水共同接触时会生锈，则铁锈的主要成分为Fe2O3；要防止洗完后的铁锅生锈，可在铁锅表面涂一层食用油（或洗净后擦干净水滴）；
（3）由于金属活动性顺序：铁＞铜＞银，则铁先和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，待硝酸银完全反应后，铁和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，且铁能和盐酸反应，待铜、银均不能和盐酸反应，则向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，说明铁没有过量，则滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸铜和硝酸银，滤渣中一定含有银，可能含有铜，则滤渣中一定含有的金属离子为亚铁离子，滤渣中可能含有铜。
12．(1) CO
(2)
(3)减少
(4)控制变量
【分析】C的溶液为蓝色，且C中某两种元素的质量相等，硫酸铜中铜元素与氧元素的质量相等，故C是硫酸铜；C和D中含有相同的金属元素，D和F均为黑色固体，则D是氧化铜，F能与C(硫酸铜)反应，则F为铁；图2探究铁生锈条件实验中甲试管中铁与水和氧气接触，生锈，乙试管中铁只与水接触，不生锈，说明铁生锈需要氧气，E为图2探究铁生锈条件实验中，对比甲、乙试管得出铁生锈需要的一种物质，故E是氧气，C、F能生成B，B、D能相互转化，B能与E反应，故B是铜， A能生成B、F，A能与D、E反应,E能生成A，则A是一氧化碳，代入验证，推断合理。
【详解】（1）由分析可知，A是一氧化碳，C是硫酸铜，化学式分别为：CO、CuSO4。
（2）由分析可知，E是氧气，F为铁，故E与F反应为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：。
（3）由分析可知，C是硫酸铜，F为铁，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，由可知，每56份质量的铁反应可生成64份质量的铜，固体的质量增加，根据质量守恒，则溶液的质量减少。
（4）图2实验中甲、乙的变量是氧气，甲、丙的变量是水，从而得出铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，故该实验的方法是控制变量法。
13．(1)涂油/刷漆
(2) 置换反应
(3)得到的四氧化三铁纯度低/反应的环境为纯氧，要求较高不易达到
(4) +3 2:1
(5) 太阳 不需要
【详解】（1）铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，在铁表面涂油或刷漆，可以隔绝水和氧气，防止铁生锈，故为防止低碳铁皮在空气中生锈，常用的方法是在铁皮表面涂油或刷漆；
（2）方法二中A溶液是低碳铁皮与稀硫酸反应生成的溶液，碳不与稀硫酸反应，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则A溶液为硫酸亚铁溶液，化学方程式为，该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于基本反应类型中的置换反应；
（3）方法二中得到的是纯净的四氧化三铁，而方法一的铁皮需要在纯氧的环境下才能燃烧，对反应的环境要求较高不易达到，而且制得的四氧化三铁纯度低，杂质较多，故填：得到的四氧化三铁纯度低或反应的环境为纯氧，要求较高不易达到；
（4）氢氧化氧铁中氧元素的化合价为-2、氢元素的化合价为+1，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则氢氧化氧铁中铁元素的化合价为+3；
可表示为，中显+3价的铁与显+2价的铁的质量比为，A溶液①中的铁元素是变成+3价的铁，A溶液②中的铁元素是变成+2价的铁，又因为两溶液都是A的溶液，所以溶液的溶质成分相同，溶液的浓度也相同，所以需要的质量比为2:1；
（5）纳米高性能可以实现高效催化分解水，其反应流程如图2所示，该过程中太阳能转化为化学能；
纳米高性能可以实现高效催化分解水，则作为催化剂，其质量和化学性质在反应前后不发生变化，所以反应过程中不需要补充。
14．(1) 铁和镍 金属
(2)延展
(3)abd
(4)
(5)刷漆（合理即可）
(6)严禁明火（合理即可）
(7)降温加压后，分子间隔变小，其体积缩小600倍，可以加大运输量
【详解】（1）钢的主要成分是铁，殷瓦钢中除了铁，还含有36%的镍，据此可知殷瓦钢中的主要成分是铁和镍；属于金属材料；故填：铁和镍；金属。
（2）殷瓦钢很薄，说明殷瓦钢具有很好的延展性，故填：延展；
（3）a、殷瓦钢是铁和镍的混合物，故错误；
b、合金比其组分金属的硬度大，殷瓦钢是铁和镍的合金，即殷瓦钢的硬度比铁大，故错误；
c、合金比其组分金属的熔点低，殷瓦钢是铁和镍的合金，殷瓦钢的熔点比镍低，故正确；
d、殷瓦钢是铁和镍的合金，其中的铁可以与稀盐酸反应，故错误。
故选：abd。
（4）天然气的主要成分是甲烷。甲烷与氧气在点燃条件下燃烧，生成二氧化碳和水，化学方程式为：，故填：；
（5）铁与氧气和水共存时会发生锈蚀，隔绝其中一个不与铁接触，即可以达到目的，因此殷瓦钢可以采用的防锈方法为：刷漆（合理即可），故填：刷漆（合理即可）。
（6）天然气具有可燃性，天然气泄漏遇到明火可能会发生爆炸，因此 LNG 液化天然气运输船在工作过程中需要注意的安全问题是严禁明火等。故填：严禁明火（合理即可）。
（7）LNG 船可通过降温加压使天然气液化后再运输 的原因是：降温加压后，分子间隔变小，其体积缩小600倍，可以加大运输量；故填：降温加压后，分子间隔变小，其体积缩小600倍，可以加大运输量。
15． C 氧气（或空气）
【详解】A、①中空气中白磷和红磷对照、空气中白磷和水中白磷形成对照，错误；
B、燃烧的条件：可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触；①中红磷没有燃烧是因为温度没有达到红磷的着火点，错误；
C、②中植物油的作用主要是隔绝空气中氧气，防止空气溶解在水中，正确；
D、燃烧需要氧气、铁生锈是铁与氧气和水反应，故实验①和②探究的条件中都要有氧气。
故选C，填：氧气（或空气）。
16．(1) 因局部温度过高造成液滴飞溅 较多固体时
(2) BC 铁生锈是缓慢氧化，反应放热，使装置内温度升高，气体受热膨胀，压强增大 铁生锈消耗氧气，装置内气体减少，压强减小
【详解】（1）实验一是蒸发操作，在加热过程中，用玻璃棒不断搅拌溶液，防止因局部温度过高造成液滴飞溅，当蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用余热蒸干。
（2）B 中铁钉只与水接触，不与氧气接触，一段时间后无明显变化；C 中铁钉同时与水和氧气接触，一段时间后生锈。通过 B、C 对比，可得出与氧气接触是铁生锈的条件之一；
ab 段压强增加的原因是铁生锈是缓慢氧化过程，反应放热，使装置内温度升高，气体受热膨胀，压强增大；c 点压强小于 a 点压强的原因是铁生锈消耗氧气，装置内气体减少，压强减小。
17．(1) 使木炭充分燃烧 形成的合金熔点比锡的熔点低
(2) 除去金属表面的氧化物薄膜，防止其影响反应 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色 Ag＜Cu＜Al
(3)铝丝、银丝、硫酸铜溶液（合理即可）
(4)Zn2+、Fe2+/Fe2+、Zn2+
(5)使钢铁制品与氧气和水隔绝
【详解】（1）①鼓入足量空气的目的是使木炭充分燃烧，因为木炭充分燃烧能释放出更多的热量，从而提高炉温；
②一般合金的熔点低于其组成金属的熔点，“点铅勾锡” 时加铅能使锡较易熔化流出，其原因是形成的合金熔点比锡的熔点低；
（2）进行实验前先将金属打磨干净的目的是除去金属表面的氧化物薄膜，防止其影响反应；
甲中是铝与硫酸铜溶液反应，铝能置换出硫酸铜中的铜，同时生成硫酸铝，发生反应的化学方程式是2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu；
乙中是铜与硝酸银溶液反应，铜能置换出硝酸银中的银，现象是铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色；
由此可以得到三种金属的活动性由弱到强的顺序是Ag＜Cu＜Al；
（3）选取探究三种金属活动性顺序最少试剂组合的原理，“两金夹一盐”：选择活动性最强和最弱的两种金属单质，以及活动性居中金属的盐溶液；“两盐夹一金”：选取活动性居中的金属单质，以及活动性最强和最弱金属的盐溶液；除了上述实验试剂外，探究铜、铝、银三种金属活动性顺序的最少的试剂组合还有铝丝、银丝、硫酸铜溶液；将铝丝放入硫酸铜溶液中，铝丝表面有红色物质析出，说明铝的活动性大于铜；将银丝放入硫酸铜溶液中，无明显现象，说明铜的活动性大于银，从而得出三种金属活动性顺序；
（4）向一定质量的硝酸银和硝酸锌的混合溶液中加入过量的铁粉，锌活动性大于铁，铁的活动性大于银，所以铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁不与硝酸锌反应；由于铁过量，硝酸银完全反应，反应后溶液中存在的金属阳离子有Zn2+、Fe2+；
（5）“发蓝” 能有效防止钢铁锈蚀的原因是使钢铁制品与氧气和水隔绝；钢铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，致密的氧化膜阻止了氧气和水与钢铁接触，从而防止钢铁锈蚀。

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