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8.2铁的锈蚀与防腐
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分。下列说法错误的是
A．在自然界中丁有单质形式存在
B．将甲加入稀盐酸中，产生气泡，溶液变为浅绿色
C．小明选择“数轴”的原点丙为H
D．乙和稀盐酸反应后溶液的质量增加
2．保护地球、防止环境污染是我们的重要职责，合理利用资源是保护地球的重要途径，下列关于资源利用的说法中，正确的是
A．为保护好水资源，禁止使用化肥和农药
B．一氧化碳、PM2.5和二氧化氮等会造成空气污染，空气质量指数越高，空气质量状况越好
C．合理开发金属矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径
D．煤、石油、天然气在地球上是取之不尽，用之不竭的矿石燃料
3．下列实验现象描述正确的是
A．铁生锈会在铁的表面形成致密氧化膜
B．红磷燃烧产生大量白雾
C．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁
D．二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红
4．实验小组用如图装置探究铁锈蚀的条件，开始装置内充满氮气，一周后无明显现象。打开阀门K1挤压注射器，一段时间后铁粉中出现红棕色固体。下列说法正确的是
A．该实验中不存在对比实验 B．挤压注射器观察到小气球马上变瘪
C．将氮气换成氩气也能观察到相同的现象 D．该实验可证明铁锈蚀需要与水和氧气同时接触
5．下列有关资源和能源的叙述错误的是
A．废旧金属的回收利用能减少对环境的污染 B．地球表面淡水资源丰富
C．氢气是清洁燃料 D．稀有气体约占空气总体积的0.94%
6．下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A．工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
B．大多数金属在自然界中以单质形式存在
C．常温下，所有金属单质均有固体
D．废旧铁制品应该直接填埋处理
7．现有氧化铜和四氧化三铁的固体混合物32g，在高温条件下与足量的一氧化碳反应，得到的固体质量可能为
A．18g B．20g C．22g D．24g
8．实验室模拟炼铁的反应装置如图，下列说法正确的是
A．玻璃管中固体减轻的质量等于生成中氧元素质量的二分之一
B．检验反应是否有铁生成，只能用溶液
C．玻璃管中红棕色固体颜色完全消失，即可停止通入
D．尾气量少也可以不处理
9．节日燃放烟花后残留镁粉的金属外壳，应投入哪类垃圾桶
A．干垃圾 B．湿垃圾 C．有害垃圾 D．可回收物
10．下列运用控制变量法进行的实验设计，不能达到该实验设计目的的是
A．探究燃烧的条件 B．比较Zn和Fe的金属活动性强弱
C．探究铁生锈的条件 D．探究温度对分子运动快慢的影响
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
11．化学与生产、生活联系紧密：
(1)食品包装采用充气包装，其中的气体应具有的性质是___________（回答一条即可）。
(2)洗涤剂可以去除油污，这是利用了洗涤剂的___________作用。
(3)给物质加热时不慎碰倒酒精灯，洒出的酒精在桌面上燃烧起来，应该立即用___________扑灭，其灭火的原理是___________。
(4)日常生活中钢铁容易生锈，铁生锈是因为铁与___________（填化学式）同时接触而导致；可用于制作导线的紫红色金属是___________。
12．现有A和B组成的黑色混合物，按以下图示进行实验：
(1)写出下列物质的化学式：
A________，B________，D________
(2)写出下列反应的化学方程式：
反应①的：________________________
反应②的：________________________
13．硫酸亚铁晶体是一种绿色晶体，俗称“绿矾”，因其应用广泛，被誉为矾类之王。利用硫铁矿焙烧后的矿渣（主要含CuO、，还有一定量的）可制备绿矾，同时获得金属铜，工艺流程如图所示。
资料：既不溶于水也不溶于酸。
(1)“酸浸”前将需要将矿渣粉碎，其目的是_____。
(2)“酸浸”后将分离出来的操作是_____。
(3)“还原”步骤中，发生反应的化学方程式为：Ⅰ._____；Ⅱ._____，Ⅲ.，反应Ⅲ属于基本反应类型中的_____反应。
(4)是赤铁矿的主要成分，工业上用其炼铁，CO与反应的化学方程式为__________。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，主要利用了锰钢的_____性能。
14．阅读下列短文，回答问题：
“铁锅炒菜能补铁”在民间流传已久，央视《是真的吗》节目组对此进行了实验和调查。实验过程：将西红柿切碎，分成两等份，分别用铁锅和铝合金锅进行清炒；清炒5分钟，将炒好的西红柿分别放入两个碗中，做好标记；对其铁含量进行检测。检测结果：用铝合金锅炒的西红柿，铁含量为，用铁锅炒的西红柿，铁含量为，约是铝合金锅的15倍。人体中的铁元素主要靠食物摄入，猪肝、猪血、瘦肉、木耳、红枣、菠菜等是铁元素的主要食物来源，自然界中的铁主要以化合物的形式存在于矿石中，工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来，常见的铁矿石有赤铁矿主要成分是，磁铁矿主要成分是、黄铁矿主要成分是等。其中黄铁矿由于硫含量高，冶炼过程产生的会对环境造成影响，不适宜炼铁，但可作为工业制硫酸的重要原料。金属资源的储量有限，而且不能再生，保护金属资源迫在眉睫。铁制品在自然条件下容易锈蚀，在纯金属铁中熔合一定量的铬和镍制得的不锈钢具有很好的抗腐蚀性能，不仅延长了铁制品的使用时间，而且有效的保护了金属资源。
(1)短文中用铝合金锅和铁锅炒菜，主要是利用了金属的_______性。
(2)用一氧化碳把铁从赤铁矿中还原出来的化学方程式为_______。
(3)黄铁矿不适宜炼铁的原因是_______。
(4)保护金属资源的途径除了防止金属腐蚀之外，还有_______。写一条
15．下列实验方案能达到实验目的的是_____
选项 实验目的 实验方案
A 实验室中将硬水软化 加入肥皂水
B 除去二氧化碳中一氧化碳 通入澄清石灰水
C 防止自行车链条生锈 在链条表面涂油
D 除去铜粉中的少量铁粉 _____
三、实验题
16．图1是实验室常见的制取气体的装置，图2是探究铁生锈条件的实验装置，请回答下列问题。
(1)仪器a 的名称是_______；
(2)实验室收集氧气和二氧化碳都不能选择的装置是_______（填字母）。
(3)装置B、F都能用于实验室制取氧气，与装置B相比，装置F的优点是_______。
(4)图2实验中，打开活塞，缓慢滴加液体试剂，持续反应一段时间后，装置G 中①与②的现象对比可证明铁生锈与_______有关。
四、综合应用题
17．某学习小组在复习整理铁的相关性质。
Ⅰ．铁元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示。
(1)铁原子的质子数为___________，图中x的值为___________。
(2)家庭炒菜用的铁锅体现了铁___________(填物理性质)，除此之外，铁锅还能给人补充铁元素从而预防___________。
Ⅱ．同学们在整理铁的化学性质时发现，在不同的反应条件下，铁与氧气的反应状况也会发生改变。对此同学们利用图1的装置，探究高温下铁被空气氧化的过程。
利用温控热源将铁粉升温至800℃，再通入热空气，利用X射线衍射仪(通过图谱可以判断测定样品中某物质是否存在)测定不同加热时间固体的成分，实验结果如图2所示。
(3)除铁之外，请再举一列说明，当反应条件改变时，化学反应(如剧烈程度、生成物种类等)也会随之改变___________。
(4)升温至800℃，未通入空气时少量铁粉已氧化成的原因可能是___________。
(5)写出上述实验中，通入空气1.5min～3.5min发生反应的化学方程式___________。
(6)上述实验中，右侧通出的气体中N2的体积分数将___________(选填“大于”“小于”“等于”)78%。
Ⅲ．上述探究发现，800℃时铁的氧化是分步进行的。同学们决定再次进行实验，探究不同温度下氧化铁的还原情况。同学们依旧利用图1装置进行实验，玻璃管中装入氧化铁，左侧通入CO气体。
【相关资料】铁的常见氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4 ，碳的常见氧化物有CO，CO2
(7)尾气中的CO需要收集处理，原因是___________。实验室检验尾气中另一种成分的化学方程式是___________。
改进后，玻璃管内固体质量随温度变化的图像如图3所示。
(8)0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，从反应条件的角度解释其原因是___________。
(9)高温下，CO可将Fe2O3转化为FeO，该反应的化学方程式是___________，结合本次探究数据，该反应需要的最低温度是___________℃(写出分析过程)。
18．某炼铁厂以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：
(1)写出方框中相应物质的化学式：________；反应Ⅰ中“过量空气”的目的是________。
(2)反应Ⅱ属于________反应（填基本反应类型）；赤铁矿的主要成分Fe2O3中铁元素的化合价为________。
(3)现有含1200 t氧化铁的赤铁矿，理论上最多能炼出纯铁的质量是多少？（利用化学方程式计算）
19．化学是造福人类的科学。某班学生以“人类的生活离不开化学”为主题开展如下研究活动，请共同参与。
【项目一：厨房中的化学】
(1)白酒和白醋外观上很相似，请你指出一种能区分出二者的简单方法___________。
【项目二：环境中的化学】
(2)“绿水青山就是金山银山”。下列做法不符合这一理念的是___________(填写字母，下同)。
A．积极参与植树造林 B．露天焚烧垃圾
C．开发利用清洁能源 D．深埋处理废旧电池
(3)要提高全民的环境意识，保护我们的空气。下列属于空气污染物的是___________。
A． B． C． D．PM2.5 E． F．
【项目三：食品包装中的化学】
(4)为防止食品变质常采用真空包装，目的是隔绝___________。
(5)食品包装中充入氮气防腐，理由是氮气___________。
【项目四：医疗中的化学】
医院给病人输氧时用到类似如图所示的装置。
(6)该装置的___________端导管口(填“a”或“b”)连接供给氧气的钢瓶。
(7)工业上通常采用分离液态空气法制取氧气，利用了物质的___________不同。
【项目五：航空航天中的化学】
空气和水对航天员的生存非常重要。科学家在宇宙深处发现了离子和分子。
请回答：
(8)1个离子中含有___________个电子。
(9)分子与分子具有不同性质的主要原因是___________。
【项目六：探究中的化学】
Ⅰ．探究物质的性质
(10)如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答：
实验一：图①木炭烧至红热后，将夹持木炭的___________由上至下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。图③实验的目的是___________。
实验二：做图⑤实验时，若为了减少的生成，使正在燃烧的火焰快速熄灭，可采用的简单方法是___________。
(11)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微观粒子的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：
①敞口放置 ②双手贴在塑料瓶的外壁上 ③将塑料瓶的瓶口朝下，三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图中的MN段、NP段和PQ段
①PQ段能够说明氧气的一点物理性质是___________；
②MN段和NP段相比较，说明___________；
③随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为___________时几乎不再变化。
Ⅱ．探究物质的制备
(12)根据下列装置图，回答问题：
①仪器①的名称是___________。
②若小海同学在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶纯净的氧气，应选用的装置组合是___________(填字母序号，从A~E中选)。该反应中二氧化锰起___________作用。
③向盛有氧气的集气瓶中倒入迅速冷却的沸水，立即塞紧穿有两端开口细玻璃管的橡胶塞，用注射器向玻璃管中注水至P处，装置如图F所示。
手拿集气瓶在水平面上摇晃数十次后，将看到玻璃管中的液面下降。下列有关该实验的说法正确的是___________(填字母)。
A．可说明有少量氧气溶于水中
B．应保证装置有良好的气密性
C．用迅速冷却的沸水是因为其中几乎不含氧气
《8.2铁的锈蚀与防腐》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D C B A D A D B
1．B
【分析】金属活动性顺序：活动性从左到右依次减弱。原点“丙”将金属分为两部分：左边的金属：K、Ca、Na、Mg、甲、Zn、乙、Sn、Pb → 活动性强，能与酸反应生成氢气；右边的金属：Cu、Hg、Ag、Pt、丁 → 活动性弱，一般不与酸反应结合常见金属活动性顺序，可推断：甲：Al（铝）；乙：Fe（铁）；丙：H（氢）；丁：Au（金）。
【详解】A、丁是金，金是化学性质极不活泼的金属，在自然界中通常以单质形式存在，说法正确；
B、甲是铝，与稀盐酸反应的化学方程式为：，生成的氯化铝溶液呈无色，同时会产生氢气气泡，说法错误；
C、在金属活动性顺序中，小明选择“数轴”的原点丙为H，说法正确；
D、乙是铁，乙和稀盐酸反应化学方程式： ，由方程式可知：每56份质量的铁进入溶液会生成2份质量的氢气逸出，加入的固体质量大于生成的气体质量，故溶液质量增加说法正确；
故选：B。
2．C
【详解】A、化肥和农药对农业生产有重要意义，虽然要保护水资源，但完全禁止使用化肥和农药是不合理的，会严重影响农作物产量等，应合理使用，故A错误；
B、空气质量指数越高，表示空气污染越严重，空气质量状况越差，故B错误；
C、金属矿物是有限的资源，合理开发金属矿物、寻找金属代用品能有效保护金属资源，故C正确；
D、煤、石油、天然气是不可再生能源，储量是有限的，不是取之不尽用之不竭的，故D错误。
故选：C。
3．D
【详解】A、铁生锈是铁与空气中的氧气、水等发生反应，生成的铁锈是疏松多孔的物质，而不是致密的氧化膜，故说法错误；
B、红磷燃烧产生大量白烟，而不是白雾，烟是固体小颗粒，雾是小液滴，故说法错误；
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁是实验结论，而不是实验现象，故说法错误；
D、二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸(CO2+H2O=H2CO3)，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，故说法正确。
故选D。
4．C
【详解】A、开始时试管内是氮气，没有氧气，一周后无明显现象，打开阀门K1挤压注射器，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成氧气，此时试管内为氧气，一段时间后铁粉中出现红棕色固体，通过对比，可知铁生锈需要氧气，故存在着对比实验，该选项说法错误；
B、挤压注射器后，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，装置内气体增多，压强增大，因此观察到小气球鼓起来，故选项说法错误；
C、氮气和氩气的化学性质都很稳定，将氮气换成氩气也能观察到相同的现象，故选项说法正确；
D、开始时装置内充满氮气，铁只与水接触没有生锈，挤压注射器，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，铁与水和氧气同时接触会生锈，对比实验可知铁生锈与氧气有关，无法证明铁锈蚀需要水，故选项说法错误；
故选C。
5．B
【详解】A、废旧金属的回收利用，可以节约金属资源，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
B、地球上水资源丰富，但是淡水资源有限，且分布不均，应节约用水，符合题意；
C、氢气燃烧产物只有水，是比较清洁的燃料，不符合题意；
D、稀有气体约占空气体积的0.94%，含量较少，但是用途广泛，不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】A.工业炼铁利用一氧化碳在高温下还原铁的氧化物（如Fe2O3），生成铁和二氧化碳，故说法正确；
B.大多数金属化学性质活泼，在自然界中以化合物形式存在（如氧化物、硫化物），仅少数不活泼金属（如金、银）以单质存在，故说法错误；
C.汞（Hg）在常温下为液态，因此并非所有金属单质均为固体，故说法错误；
D.废旧铁制品应回收利用，直接填埋会浪费资源且污染环境，故说法错误。
故选A。
7．D
【详解】氧化铜与一氧化碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，设32g氧化铜完全反应后生成铜的质量为x，
四氧化三铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，设32g四氧化三铁完全反应后生成铁的质量为y，
所以氧化铜和四氧化三铁的固体混合物32g，在高温条件下与足量的一氧化碳反应，生成物为铜、铁的混合物，其质量应大于23.2g、小于25.6g，故选：D。
8．A
【详解】A、玻璃管中发生反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，即，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成二氧化碳中的氧元素一半来自参加反应的一氧化碳，一半来自参加反应的氧化铁，玻璃管中固体减轻的质量等于氧化铁中氧元素的质量，则玻璃管中固体减轻的质量等于生成中氧元素质量的二分之一，符合题意；
B、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，可以用硫酸铜溶液检验反应是否有铁生成，铁也能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，也可用稀硫酸等检验反应是否有铁生成，不符合题意；
C、玻璃管中红棕色固体颜色完全消失后，不能立即停止通入CO，应待装置冷却至室温后停止通入CO，防止液体倒吸和反应生成的铁高温下被氧化，不符合题意；
D、一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，尾气量少也应处理，防止污染空气，不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】镁粉的金属外壳主要成分为金属镁，金属属于可回收物，因此应投入可回收物垃圾桶；
故选：D。
10．B
【详解】A、薄铜片上的白磷和红磷是一组对照实验，变量是着火点，薄铜片上的白磷和热水中的白磷是一组对照实验，变量是氧气，该实验能达到实验目的，不符合题意；
B、该实验有两个变量，一个是金属种类不同，一个是盐酸的浓度不同，不能达到实验目的，符合题意；
C、该实验中①和②是一组对照实验，变量是氧气，①和③是一组对照实验，变量是水，能达到实验目的，不符合题意；
D、该实验的变量是温度，其他条件相同且适宜，能达到实验目的，不符合题意；
故选B。
11．(1)化学性质稳定（合理即可）
(2)乳化
(3) 湿抹布 隔绝空气和降低温度
(4) O2、H2O 铜
【详解】（1）食品包装采用充气包装，其中的气体应具有无毒、化学性质稳定的性质；
（2）洗涤剂可以去除油污，这是利用了洗涤剂对油污的乳化作用；
（3）洒出的酒精在桌面上燃烧起来，应该立即用湿抹布盖灭，其灭火的原理是隔绝空气和降低温度；
（4）日常生活中钢铁容易生锈，铁生锈是因为铁与氧气、水同时接触而导致；
铜是紫红色金属，具有良好的导电性，所以可用于制作导线。
12．(1) C CuO Cu
(2)
【分析】由图可知，E为气体，E与氧化铁在高温条件下反应生成铁，则E为氢气或一氧化碳；现有A和B组成的黑色混合物，A与B在高温条件下反应生成C和D，C为气体、D为红色物质，A与C反应生成E，碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，则A为碳、B为氧化铜、C为二氧化碳、D为铜、E为一氧化碳。
【详解】（1）由分析可知，A为碳，其化学式为C；B为氧化铜，其化学式为CuO；D为铜，其化学式为Cu；
（2）由分析可知，A为碳、B为氧化铜、C为二氧化碳、D为铜、E为一氧化碳，则反应①为碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为；反应②为二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为。
13．(1)增大矿渣与稀硫酸的接触面积，加快反应速率，使反应更充分
(2)过滤
(3)
化合
(4)
硬度大、耐腐蚀
【详解】（1）反应物接触面积越大，反应速率越快，将矿渣粉碎可增加其与稀硫酸的接触面积，让反应进行得更高效、更完全，故填：增大矿渣与稀硫酸的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；
（2）过滤是将不溶性固体与液体分离的操作，“酸浸” 后不溶于酸和水，是不溶性固体，所以用过滤操作分离，故填：过滤；
（3）“酸浸” 后，CuO与稀硫酸反应生成、，稀硫酸过量，则溶液中有、，加入过量铁粉，铁粉与反应生成Cu、，化学方程式为，铁粉与反应生成、，化学方程式为，由两种物质生成一种物质，符合“多变一” 的特征，反应Ⅲ属于基本反应类型中的化合反应，故填：；；化合；
（4）一氧化碳高温下还原氧化铁，生成单质铁和二氧化碳，锰钢属于合金，用作高铁的钢轨，主要利用了锰钢的硬度大、耐腐蚀，故填：；硬度大、耐腐蚀。
14．(1)导热
(2)
(3)冶炼过程产生的二氧化硫会对环境造成影响
(4)回收利用废旧金属（答案合理即可）
【详解】（1）金属具有导热性，能将热量传递给食物，实现炒菜的目的，所以用铝合金锅和铁锅炒菜，主要利用的是金属的导热性。故填：导热。
（2）一氧化碳与赤铁矿主要成分在高温条件下反应，一氧化碳夺取氧化铁中的氧，将铁还原出来，生成铁和二氧化碳，化学方程式为。故填：。
（3）从短文中可知，黄铁矿由于硫含量高，冶炼过程产生的二氧化硫会对环境造成影响，所以不适宜炼铁；故填：冶炼过程产生二氧化硫的会对环境造成影响。
（4）保护金属资源的途径除了防止金属腐蚀，还可以通过回收利用废旧金属，这样既能节约金属资源，又能减少对环境的污染；也可以有计划、合理地开采矿物，避免过度开采导致资源浪费等。故填：回收利用废旧金属（答案合理即可）。
15． C 用磁铁吸引（合理即可）
【详解】A、加入肥皂水，能鉴别硬水和软水，不能将硬水软化，故选项实验方案不能达到实验目的；
B、二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳不能与石灰水反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项不能达到实验目的；
C、在链条表面涂油，能隔绝氧气和水，能防止自行车链条生锈，故选项实验方案能达到目的；
故选C；
D、铁粉能被磁铁吸引，铜粉不能被磁铁吸引，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。
16．(1)锥形瓶
(2)D
(3)可控制反应速率/可以控制滴加液体的量（合理即可）
(4)水/H2O
【详解】（1）仪器a 的名称是锥形瓶；
（2）氧气和二氧化碳的密度都比空气大，可选用向上排空气法收集，不能选用向下排空气法即D装置收集；
（3）装置B、F都能用于实验室制取氧气，实验室用过氧化氢和二氧化锰做催化剂也能制取氧气，选用固液常温装置，装置F中，能通过分液漏斗控制液体的滴加速度，进而控制反应速率；
（4）装置F中是二氧化锰，则分液漏斗内的试剂是过氧化氢溶液，生成氧气，打开活塞，过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下生成水、氧气，一段时间后，装置G中的现象是①处铁丝生锈，②处有干燥剂，铁丝不生锈，证明铁生锈与水有关。
17．(1) 26 8
(2) 导热性 贫血
(3)双氧水常温缓慢分解，加入催化剂迅速反应
(4)与装置内原有的氧气反应
(5)
(6)大于
(7) CO有毒，防止污染空气
(8)还未达到反应所需温度
(9)
500℃
解：2.40g中铁元素的质量为，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则生成的中铁元素的质量等于中铁元素的质量，则生成的质量为，对应图3中的B点，说明AB段是生成的反应，则该反应需要的最低温度是500℃。
【详解】（1）由铁原子结构示意图可知，铁原子的质子数为26；
在原子中，质子数=核外电子数，则；
（2）家庭炒菜用的铁锅体现了铁的导热性，除此之外，铁锅还能给人补充铁元素从而预防贫血；
（3）当反应条件改变时，化学反应(如剧烈程度、生成物种类等)也会随之改变，例如：双氧水常温缓慢分解，加入催化剂迅速反应；
（4）升温至800℃，未通入空气时少量铁粉已氧化成的原因可能是与装置内原有的氧气反应；
（5）由图2可知，通入空气1.5min～3.5min时，变为，则发生的反应是与氧气在800℃的条件下反应生成，化学方程式为；
（6）空气中的氮气不参与反应，而氧气被消耗，使得气体总体积减少，所以上述实验中，右侧通出的气体中的体积分数将大于78%；
（7）尾气中的CO需要收集处理，原因是CO有毒，防止污染空气；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，常用澄清石灰水检验二氧化碳，其原理是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为；
（8）由图3可知，0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，从反应条件的角度解释其原因是还未达到反应所需温度；
（9）CO与在高温条件下反应生成和二氧化碳，化学方程式为；
2.40g中铁元素的质量为，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则生成的中铁元素的质量等于中铁元素的质量，则生成的质量为，对应图3中的B点，说明AB段是生成的反应，则该反应需要的最低温度是500℃。
18．(1) CO 使焦炭充分燃烧
(2) 化合 +3
(3)840t
解：设理论上最多能炼出纯铁的质量是x。
，x=840t
答：理论上最多能炼出纯铁的质量是840t。
【详解】（1）二氧化碳与焦炭在高温条件下发生反应生成一氧化碳，则方框中相应物质的化学式为：CO；反应Ⅰ中“过量空气”的目的是使焦炭充分燃烧。
（2）由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应，反应Ⅱ是二氧化碳与焦炭在高温条件下发生反应生成一氧化碳，则反应Ⅱ属于化合反应（填基本反应类型）；赤铁矿的主要成分Fe2O3中氧元素的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，铁元素的化合价为+3。
（3）见答案。
19．(1)闻气味
(2)BD
(3)ABDEF
(4)氧气/O2
(5)化学性质稳定
(6)a
(7)沸点
(8)2/两/二
(9)分子的构成不同
(10) 坩埚钳 检验生成的气体是否为 将燃烧匙浸入水中(合理即可)
(11) 氧气的密度大于空气 温度越高，分子运动速率越快 21%
(12) 分液漏斗 AC 催化 ABC
【详解】（1）白酒具有酒香味，白醋具有醋酸味，故可用闻气味的方法区分白酒和白醋；
（2）A、积极植树造林，可以改善空气质量，保护环境，不符合题意；
B、露天焚烧垃圾，会产生大量的污染物，污染空气，符合题意；
C、开发利用清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
D、深埋处理废旧电池，电池中的重金属会污染水源和土壤，应回收处理，符合题意。
故选BD；
（3）A、一氧化碳有毒，属于空气污染物，符合题意；
B、臭氧具有强氧化性，属于空气污染物，符合题意；
C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；
D、PM2.5会导致雾霾等的发生，属于空气污染物，符合题意；
E、二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，符合题意；
F、二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，符合题意。
故选ABDEF；
（4）为防止食品变质常采用真空包装，目的是隔绝氧气，防止食品发生缓慢氧化而变质；
（5）食品包装中充入氮气防腐，理由是氮气化学性质稳定，可作保护气；
（6）该装置的a端导管口连接供给氧气的钢瓶，这样可湿润氧气，且可通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率；
（7）工业上通常采用分离液态空气法制取氧气，利用了液氮和液氧沸点的不同将其分离；
（8）1个氢原子中含1个电子，则1个离子中含有：个电子；
（9）由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，故分子与分子具有不同性质的主要原因是：分子构成不同；
（10）实验一：图①木炭烧至红热后，将夹持木炭的坩埚钳由上至下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，使木炭与氧气充分接触，充分反应；
木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故图③实验的目的是：检验生成的气体是否为二氧化碳；
实验二：做图⑤实验时，若为了减少的生成，使正在燃烧的火焰快速熄灭，可采用的简单方法是将燃烧匙浸入水中，隔绝氧气，且降温，达到灭火的目的；
（11）①PQ段将塑料瓶的瓶口朝下，氧气的体积分数减小的速率更快，说明氧气具有密度比空气大的物理性质；
②MN段敞口放置，氧气体积分数减小，是因为分子在不断运动，氧分子扩散到了空气中，NP段将双手贴在塑料瓶的外壁上，塑料瓶内温度升高，MN段和NP段温度不同，其他因素相同，NP段氧气体积分数减小的更快，说明温度越高，分子运动速率越快；
③由于分子在不断运动，氧分子会扩散到空气中，最后塑料瓶内氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本一致，氧气约占空气体积的21%，故随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为21%时几乎不再变化；
（12）①由图可知，仪器①的名称是：分液漏斗；
②用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置可选A，氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的氧气比较纯净，故收集装置可选C，故填：AC；
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，可起到催化作用；
③A、有少量氧气溶于水中，导致装置内气体减少，压强减小，故玻璃管中的液面下降，符合题意；
B、该实验应保证装置有良好的气密性，否则外界空气会进入装置，会影响实验结果，符合题意；
C、用迅速冷却的沸水是因为其中几乎不含氧气，防止水中溶有部分氧气影响实验，符合题意。
故选ABC。(共16张PPT)
探秘铁的锈蚀与防腐
闯关课堂
游戏规则
关卡设置
本课件共有五个关卡，每一关都包含了不同的防锈知识挑战。
答题方式
仔细阅读题目，根据要求选择正确选项，或在输入框填写答案。
交互反馈
点击选项后，选项区域会立即变色，直观地帮助你确认当前的选择。
结果判定与解析
完成作答后点击“提交”，系统将即时判断对错，并提供详细的知识解析，加深你的理解。
终极通关奖励
当你顺利完成所有五个关卡的挑战后，你将正式获得“防锈小专家”的荣誉称号！
第一关
铁锈的秘密
LEVEL 01
第一关：铁锈的秘密
QUESTION 01
判断题：铁在干燥的空气中会生锈吗？
选项 A ： 正确 (True)
选项 B ： 错误 (False)
提交答案
核心考点
铁生锈需要水 + 氧气。干燥空气缺水，故难以生锈。
第一关：铁锈的秘密
核心问题：铁锈是“铠甲”还是“隐患”？
说法：铁锈的主要成分是四氧化三铁（Fe O ），它是一种致密的保护膜，可以有效阻止铁进一步生锈。请问该说法是否正确？
选项 A：正确
认为四氧化三铁结构致密，能隔绝空气与水分。
选项 B：错误
认为铁锈疏松多孔，反而会加速内部金属的腐蚀。
提交答案
解析：铁锈的主要成分实为氧化铁水合物(Fe O ·xH O)，质地疏松多孔。它无法阻挡水和氧气的渗透，因此会持续加速内部铁的锈蚀过程。
第二关
寻找防锈线索
LEVEL 02 · 防锈侦探挑战赛
第二关：寻找防锈线索
为了防止心爱的自行车生锈，小明采取了以下措施。请问哪一项不属于有效的防锈方法？
A
经常用水清洗自行车，保持车身光亮。
B
在链条和齿轮上涂抹润滑油，隔绝水汽。
C
将自行车停放在干燥、通风的室内环境中。
D
给车架表面喷涂一层漂亮的油漆，形成保护层。
第三关
实验大挑战
LEVEL 03
第三关：实验大挑战
某兴趣小组用下图所示的装置探究铁生锈的条件。一段时间后，观察到试管①中的铁钉生锈最严重，试管②和③中的铁钉没有明显变化。请问根据实验现象，能得出关于铁生锈条件的什么结论？
选项 A：铁生锈只需要水的参与即可发生。
选项 B：铁生锈只需要与氧气接触就能发生。
选项 C：铁生锈需要水和氧气同时存在。
选项 D：铁生锈与水和氧气的存在都没有关系。
提交答案
提交后提示：对比三组实验，只有①号试管同时具备水和氧气，铁钉生锈最严重，证明了铁生锈是两者共同作用的结果。
LEVEL 04
第四关
生活智慧家
知识运用 · 生活实践
第四关：生活智慧家
观察小贴士
保持铁制品表面的洁净与干燥，
是日常生活中最便捷的防锈手段。
Q1 · 厨房防锈小挑战
为了防止新买的菜刀生锈，在每次使用完并清洗干净后，我们应该及时 ______________。
输入你的答案 (例如：擦干 / 涂油)
提交答案
参考答案与解析
擦干/晾干：切断铁与水的接触，物理防锈。
涂一层油：隔绝空气和水分，化学保护。
两种方法结合使用，防锈效果更佳哦！
第四关：生活智慧家
Q2 知识问答：不锈钢的秘密
不锈钢是一种不容易生锈的合金，它是在铁中加入了___________和镍（Ni）等元素制成的，从而大大提高了抗腐蚀能力。
请在此处输入关键元素名称...
提交答案
回答正确！
不锈钢的抗腐蚀性归功于铬(Cr)，它能在表面形成致密的氧化铬保护膜。
答案错误
正确答案是铬(Cr)，而不是其他元素。加入铬是提升铁抗腐蚀性的关键。
LEVEL 05
第五关
终极挑战
第五关：终极挑战
思考题
小明发现，家里的铝制门窗和铁锅相比，似乎更不容易生锈。请你结合所学的化学知识，详细解释其中的原因。
在此处输入你的详细解释... (例如：从氧化膜的结构差异入手分析)
提交我的答案
参考答案提示
铝氧化生成致密的氧化铝薄膜，能阻止内部铝继续反应；而铁锈疏松多孔，无法阻挡水分和氧气进入，导致铁持续被腐蚀。
知识总结：防锈小专家速成手册
铁生锈的条件
铁制品锈蚀是化学反应，必须同时接触氧气(O )和水(H O)，二者缺一不可。
铁锈的真面目
主要成分是氧化铁水合物，质地疏松多孔，无法阻挡水和氧气，反而会加速内部腐蚀。
核心防锈原理
破坏生锈的必要条件：即隔绝氧气或隔绝水，从根源上阻断锈蚀反应的发生。
实战秘籍：四种常见防锈方法
涂层保护：喷漆、涂油、搪瓷，物理隔离。
电镀工艺：镀上铬/锌等耐腐蚀金属层。
合金改性：加入铬镍制成不锈钢。
保持干燥：家居防锈的首选方案。
特殊案例：铝的“自我保护”机制
铝在空气中易氧化，表面会自发形成一层致密的氧化铝(Al O )薄膜。这层膜能有效隔绝空气和水，从而阻止内部铝进一步被腐蚀。
恭喜你！
成为合格的“防锈小专家”
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