初中化学科粤版（2024）九年级下册（2024）金属的腐蚀优秀课时练习

这是一份初中化学科粤版（2024）九年级下册（2024）金属的腐蚀优秀课时练习，共3页。试卷主要包含了4 金属的腐蚀等内容，欢迎下载使用。

◆知识点一 探究铁制品锈蚀的原因
1．实验器材：大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。
2．实验过程：取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。
3．实验现象：第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象。
4．实验结论：铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
5．注意事项： = 1 \* GB3 ①第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；
= 2 \* GB3 ②第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气； = 3 \* GB3 ③铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。
即学即练
1．（2025•河南信阳期中）根据以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是（ ）
A．对比甲、丙，说明铁生锈一定要有水参加
B．对比乙、丙，说明铁生锈一定要有氧气参加
C．对比甲、乙，说明铁生锈一定要有氧气参加
D．对比丙、丁，说明铁在水面附近生锈的速度较快
【答案】C
【解析】A、对比甲、丙，甲中没有水不生锈，丙中有水生锈，说明铁生锈一定要有水参加，正确；
B、对比乙、丙，乙中没有氧气不生锈，丙中有氧气生锈，说明铁生锈一定要有氧气参加，正确；
C、对比甲、乙，乙中有水，而甲中没有水，不能说明铁生锈一定要有氧气参加，错误；
D、对比丙、丁，说明铁在水面附近生锈的速度较快，正确；故选：C。
◆知识点二 金属资源的保护
1．金属资源的保护措施
（1）有计划、合理地开采资源，严禁不顾国家整体利益非法乱采金属矿产。
（2）积极进行金属 代用品 的开发研究。
（3）回收利用废旧金属。
2．防止铁生锈的方法
（1）保持铁制品的 洁净、干燥 ；
（2）可在钢铁制品上涂油、喷漆、搪瓷，或镀上一层耐腐蚀的金属。
（3）制成不锈钢。
即学即练
2．（2025•山东青岛中考）下列做法有利于防止金属生锈的是（ ）
A．自行车淋雨后未及时擦干 B．给室外铁制篮球架刷油漆
C．将钢铁制品存放在潮湿的环境中 D．经常用食盐水清洗铁制品
【答案】B
【解析】铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，防止铁生锈的原理是破坏铁生锈的条件。
A.自行车淋雨后表面残留水分，提供生锈所需的水分条件，会加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故A错误。
B.油漆能形成一层致密的保护层，隔绝铁与氧气和水分的接触，从而有效防止生锈。因此，这种做法有利于防止金属生锈。故B正确。
C.潮湿环境含有大量水分，会促进铁与氧气、水的反应，加速生锈。因此，这种做法不利于防止金属生锈。故C错误。
D.食盐水中的盐分会加速铁的腐蚀，使生锈更快。这种做法不利于防止金属生锈。故D错误。故选：B。
一、金属锈蚀条件的探究
铁生锈的条件是与水和氧气直接接触，要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验。
实践应用
35．（2025•江苏苏州中考）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是2g铁粉、5g水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录
下列说法正确的是（ ）
A．铁的锈蚀不需要氧气参与
B．表中x的值为0.2
C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
【答案】C
【解析】A、铁的锈蚀需要氧气参与，故A说法错误；
B、实验3和实验4中，食盐质量相同，温度升高值不同，因此活性炭的质量也不相同，因此x≠0.2，故B说法错误；
C、实验1和实验2中，都没有食盐，只有活性炭的质量不同，由温度升高值不同可知，对比实验1和2能得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”，故C说法正确；
D、实验1和实验4中，食盐质量和活性炭质量均不相同，存在两个变量，因此对比实验1和4不能得出“食盐能加快铁粉生锈速率”的结论，故D说法错误。
故选：C。
2．回答下列与金属、金属材料有关的问题。
（1）Cu和Al都能用作电线，因为Cu和Al具有良好的 性。
（2）分析反应：Mn+FeSO4═MnSO4+Fe，Mg+MnSO4═MgSO4+Mn。
①Mn、Fe、Mg三种金属在溶液中的活动性，由强到弱的顺序是 。
②将金属Mn放入硫酸铜溶液中，写出化学方程式 。
（3）如图是实验室探究铁生锈条件的一组对比实验，a和c两支试管对比，验证影响铁生锈的因素是 ；a中植物油的作用是 。
【答案】（1）导电；（2）Mg＞Mn＞Fe；Mn+CuSO4＝MnSO4+Cu；（3）与氧气接触；隔绝空气。
【解析】（1）Cu和Al都能用作导线，反映出Cu和Al具有良好的导电性；
（2）①根据Mn+FeSO4＝MnSO4+Fe可知，Mn的活动性比Fe强，根据Mg+MnSO4＝MgSO4+Mn 可知，Mg的活动性比Mn强，则镁的活动性最强，锰其次，铁最弱，即金属活动性由强到弱的顺序为：Mg＞Mn＞Fe；②根据金属活动性顺序表分析，铁的活动性比铜强，而锰的活动性比铁强，根据分析可知，锰能与硫酸铜反应，其化学方程式为：Mn+CuSO4＝MnSO4+Cu；
（3）铁生锈要满足与水接触和与氧气接触两个条件，本题使用控制变量法验证，a、c装置中唯一的不同点是有没有与氧气接触；a中植物油的作用是隔绝空气。
考点一 探究探究铁制品锈蚀的原因
【例1】某同学用如图所示的装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满冷开水（煮沸后迅速冷却的水），并将其放在阳光下照射（已知小苏打溶液在升高温度后会分解产生二氧化碳）。下列说法错误的是（ ）
A．将水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气
B．一段时间后观察到甲中铁钉出现锈迹
C．金鱼藻的作用是进行光合作用产生氧气
D．该实验可证明铁锈蚀的条件之一是与水接触
【答案】D
【解析】已知小苏打溶液在升高温度后会分解产生二氧化碳，金鱼藻能利用二氧化碳，在光照的条件下进行光合作用释放出氧气。
A、氧气的溶解度随温度的升高而减小，将水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气，故A正确。
B、植物进行光合作用时，需消耗二氧化碳，释放出氧气，甲中铁钉与氧气和水同时接触，一段时间后出现锈迹，故B正确。
C、金鱼藻的作用是进行光合作用产生氧气，故C正确。
D、甲中铁钉与氧气和水同时接触，发生锈蚀；乙中铁钉只与水接触，不会发生锈蚀该实验可证明铁锈蚀的条件之一是与氧气接触，故D错误。故选：D。
解题要点
（1）铁与氧气、水共存时最易生锈；
（2）铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
【变式1-1】（2025•福建厦模拟）要证明铁钉生锈的过程中一定有氧气参加了反应，则如图所示实验中必须完成的是（ ）
A．①②B．①③C．②③D．①②③
【答案】A
【解析】实验①是铁在氧气和水共同作用下的反应，实验②是铁只与水接触的反应，实验③是铁只与氧气接触的反应。要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验，及控制变量氧气，其它量相同，所以选①②；
故选：A。
【变式1-2】（2025•陕西咸阳期中）用洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察现象。下列说法错误的是（ ）
A．用煮沸并迅速冷却的蒸馏水实验，目的是除去水中溶解的氧气
B．植物油的作用是隔绝空气，氯化钙的作用是作干燥剂
C．观察到甲中铁钉生锈明显，乙中铁钉生锈，丙、丁中铁钉均无明显变化
D．乙和丙对比说明铁生锈需要水，乙和丁对比说明铁生锈需要空气
【答案】D
【解析】A、氧气在水中的溶解度随温度的升高而减小，故用煮沸并迅速冷却的蒸馏水实验，目的是除去水中溶解的氧气，A正确；
B、植物油的作用是隔绝空气，氯化钙具有吸水性，其作用是作干燥剂，B正确；
C、甲中通入氧气，铁与水和氧气接触充分，最容易生锈，乙中铁与水和氧气同时接触，会生锈，丙中铁与氧气不接触不生锈，丁中铁与水不接触不生锈，故观察到甲中铁钉生锈明显，乙中铁钉生锈，丙、丁中铁钉均无明显变化，C正确；
D、乙和丙对比说明铁生锈需要氧气，乙和丁对比说明铁生锈需要水，D错误；故选：D。
考点二 金属锈蚀的防护
【例2】（2024•山东滨州中考）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是（ ）
A．经常用食盐水清洗铁制品 B．保持铁制品表面清洁干燥
C．在铁制品表面涂油漆 D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
【答案】A
【解析】A、铁在与氧气和水蒸气共存时会发生锈蚀，食盐能加快铁的锈蚀速率，符合题意；
B、保持铁制品表面清洁干燥能减缓铁的锈蚀，不合题意；
C、在铁制品表面涂油漆隔绝了铁与氧气和水蒸气的接触，可以防止钢铁锈蚀，不合题意；
D、在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属隔绝了铁与氧气和水蒸气的接触，可防止钢铁锈蚀，不合题意。
故选：A。
【变式2-1】（2025•广西）下列对铁片的处理方式中，容易导致其生锈的是（ ）
A．在表面喷漆B．制成不锈钢
C．在表面涂油D．泡在海水中
【答案】D
【解析】A、在表面喷漆，能隔绝氧气和水，能防止生锈，故选项错误。
B、制成不锈钢，能防止生锈，故选项错误。
C、在表面涂油，能隔绝氧气和水，能防止生锈，故选项错误。
D、泡在海水中，铁能与氧气、水充分接触，且氯化钠能加快铁锈蚀的速率，容易导致其生锈，故选项正确。故选：D。
【变式2-2】（2024•辽宁中考）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（ ）
A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
【答案】C
【解析】A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，故选项说法正确。
B、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，故选项说法正确。
C、锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染，故选项说法错误。
D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，故选项说法正确。故选：C。
考点三 金属资源的利用
【例3】 （2025•河北中考）如图所示为某班学生用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是（ ）
A．①中利用了铁能被磁铁吸引的性质
B．②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代
C．④中铁板上会出现红色图案
D．⑤中塑封是为了防止班徽生锈
【答案】B
【解析】A、用磁铁选出废铁板，利用了铁能被磁铁吸引的性质，故选项说法正确。
B、铁不能与氯化钠反应，②中稀盐酸不能用氯化钠溶液替代，故选项说法错误。
C、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，④中铁板上会出现红色图案，故选项说法正确。
D、铁与氧气、水充分接触时容易生锈，⑤中塑封能隔绝氧气和水，是为了防止班徽生锈，故选项说法正确。故选：B。
【变式3-1】（2025•河南中考）金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．纯铜的硬度比黄铜的大
B．钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C．铁制品刷漆可防止生锈
D．回收废旧金属可实现资源再利用
【答案】A
【解析】A、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，黄铜是铜的合金，所以黄铜的硬度比纯铜的大，故错误。
B、钛合金具有良好的抗腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、医疗器械等领域，故正确。
C、铁制品刷漆可以隔绝氧气和水，从而防止铁生锈，故正确。
D、回收废旧金属可以将其重新加工利用，实现资源的再利用，同时还能减少对环境的污染，故正确。
故选：A。
【变式3-2】（2025•广西柳州期末）广西有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是（ ）
A．将铁制品放在潮湿的空气里 B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈
C．废旧金属回收利用可以节约金属资源 D．有计划、合理地开采矿物
【答案】A
【解析】A、铁在与氧气、水接触时会发生锈蚀，因此铁在潮湿的环境中容易生锈，不利于金属资源的利用和保护，故A说法错误，符合题意；
B、在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈，有利于金属资源的利用和保护，故B说法正确，不符合题意；
C、废旧金属回收利用可以节约金属资源，有利于金属资源的利用和保护，故C说法正确，不符合题意；
D、有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径，有利于金属资源的利用和保护，故D说法正确，不符合题意。故选：A。
基础达标
1．下列做法的主要目的与保护金属资源无关的是（ ）
A．回收易拉罐 B．用昂贵的碳素纤维替代金属造赛车
C．给铁制品刷油漆 D．自来水管用塑料管材替代铁管
【答案】B
【解析】回收易拉罐可以节约金属能源，属于保护金属资源的措施，故选项错误。用昂贵的碳素纤维替代金属造赛车，是为了获得更优良的性能，不属于保护金属资源的措施，故选项正确。给铁制品刷油漆，可以隔绝氧气和水，能防止金属腐蚀，属于保护金属资源的措施，故选项错误。自来水管用塑料管材替代铁管，寻找金属的代用品，属于保护金属资源的措施，故选项错误。故选B
2．（2025•江苏南京期末）以如下思维模型进行“垃圾的分类与回收利用”跨学科实践活动，下列说法正确的是（ ）
A．废旧塑料不能作为思维模型中的原料
B．废旧书刊和报纸的预处理方式是焚烧
C．用废铁炼钢过程中的核心反应是除锈
D．厨余垃圾处理的目标产物可以是肥料
【答案】D
【解析】A、废旧塑料，能回收再利用，能作为思维模型中的原料，故选项说法错误。
B、废旧书刊和报纸的预处理方式不是焚烧，是回收再利用，故选项说法错误。
C、用废铁炼钢过程中的核心反应不是除锈，是通过化学反应降低含碳量，故选项说法错误。
D、厨余垃圾经处理后可以转化为肥料，厨余垃圾处理的目标产物可以是肥料，故选项说法正确。
故选：D。
3．（2025•湖北三模）通过实验探究铁锈蚀的条件，下列说法不正确的是（ ）
A．①②中使用的蒸馏水是经过煮沸的，目的是除去水中的氧气
B．对比①和③可以得出铁生锈的条件是与氧气接触
C．①中生锈最明显的地方是乙处
D．探究过程使用了控制变量法
【答案】B
【解析】A.温度升高，气体溶解度减小，①②中使用的蒸馏水是经过煮沸的，目的是除去水中的氧气，故A正确；
B.①中铁钉与水和氧气同时接触，生锈，③中铁钉只与氧气接触，不生锈，对比①和③可以得出铁生锈的条件是与水接触，故B错误；
C.铁与氧气、水同时接触时最易生锈，①中铁钉的甲、乙、丙三处，乙处与水和氧气接触的最为充分，锈蚀最明显，故C正确；
D.①中铁钉与水和氧气同时接触，生锈，②中铁钉只与水接触，不生锈，③中铁钉只与氧气接触，不生锈，①②对比说明铁生锈需要与氧气接触，①③对比说明铁生锈需要与水接触，①②③对比实验得出结论：铁生锈的主要条件是与空气、水同时接触，该探究过程使用了控制变量法，故D正确。
故选：B。
4．（2025•广东惠州期末）为探究铁生锈的条件设计实验如图，下列说法错误的是（ ）
A．试管B应加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水
B．试管A、E和F对应的铁钉一段时间后生锈
C．对比试管E和F可说明食盐能加快铁钉生锈
D．对比试管A和C，可推知铁生锈需要与水接触
【答案】C
【解析】A、试管B中加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是除去水中溶解的氧气，这样可以更好地探究铁只与水接触时是否生锈，故选项正确。
B、铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，试管A、E中铁钉与氧气和水同时接触，会生锈；试管 F中铁钉与氧气、水以及食盐接触，会生锈，故选项正确。
C、试管E中铁钉与氧气和水同时接触，其中氧气主要是通过通入空气进入水中，试管F中铁钉与氧气、水、氯化钠同时接触，其中氧气是溶解在水中氧气，与E中氧气浓度不一样，两实验中存在两个变量，不能说明食盐对铁钉生锈的影响，故选项不正确。
D、试管A中铁钉与氧气和水同时接触，试管C中铁钉只与干燥的氧气接触，对比试管A和C，可推知铁生锈需要与水接触，故选项正确。故选：C。
5．（2025•辽宁模拟）铁是我们最常见的金属。下列有关铁的说法正确的是（ ）
A．铁在干燥的空气中不易生锈，说明铁不与氧气反应
B．将铁制品表面镀铬可以防止生锈，因为铬的金属活动性比铁弱
C．铁在潮湿的空气中容易生锈，生成主要成分为FeO的红褐色固体
D．自行车链条涂油防锈，其原理是隔绝了氧气和水
【答案】D
【解析】A.铁在干燥空气中不易生锈，是因为生锈需要水和氧气同时存在，缺少水时反应缓慢。但铁粉在空气中缓慢氧化，故错误；
B.镀铬防锈的原理是铬在表面形成致密的氧化层，隔绝氧气和水，从而保护铁，与活动性无关，故错误；
C.铁在潮湿空气中生锈，生成铁锈的主要成分是Fe2O3，颜色为红棕色，故错误；
D.涂油后，油膜覆盖在铁表面，隔绝了氧气和水，从而阻止生锈反应，故正确。
故选：D。
6．（2025•广东深圳期中）某同学用如图装置探究铁钉生锈的条件，关于该实验的分析错误的是（ ）
A．植物油的作用是隔绝水
B．可用CaCl2做干燥剂
C．一段时间后，装置中的红墨水右高左低
D．a、b装置的对比说明铁钉生锈的条件之一是需要水
【答案】C
【解析】A、植物油的作用是为了隔绝空气，防止空气中的氧气溶于水，故A正确；
B、由于氯化钙能够吸收水分，所以b中的干燥剂可以是氯化钙，故B正确；
C、a管内的铁钉与氧气和水同时接触，会生锈，消耗管内的氧气，管内气压减小，b管只与氧气接触，不会生锈，管内气压不变，所以，一段时间后，装置中的红墨水液面左高右低，故C错误；
D、a管内的铁钉与氧气和水同时接触，会生锈，b管只与氧气接触，不会生锈，a、b装置的对比说明铁钉生锈的条件之一是需要水，故D正确；
故选：C。
7．（2024秋•江苏苏州期末）将两张相同的铁丝网置于两个相同大小的锥形瓶中，分别倒入等体积的蒸馏水和食盐水，立即旋紧橡皮塞，将导管伸入滴有红墨水的水中。一段时间后，观察到烧杯中的导管内液面上升，且右侧导管内液面上升幅度较大，锥形瓶b中的铁丝网比a中的铁丝网锈蚀更严重。下列相关说法不正确的是（ ）
A．烧杯中的导管内液面上升是因为锥形瓶内气体被消耗
B．通过本实验说明食盐能加快铁锈蚀
C．仅通过本实验就能证明铁锈蚀需要与水接触
D．铁的锈蚀原理可用于测定空气中氧气的体积分数
【答案】C
【解析】A、铁在空气中锈蚀，实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果，烧杯中的导管内液面上升是因为锥形瓶内气体被消耗，故选项说法正确。
B、锥形瓶b中的铁丝比a中的铁丝锈蚀严重，说明食盐能加快铁锈蚀，故选项说法正确。
C、两个锥形瓶中的铁丝都能与水接触，说明本实验不能证明铁锈蚀需要与水接触，故选项说法错误。
D、可通过导管内液体上升的刻度来测定空气中氧气的体积分数，故选项说法正确。
故选：C。
8．（2025春•江苏南京鼓楼区期中）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①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，试管内空气体积减小。下列相关说法不正确的是（ ）
A．通过实验①③能证明铁锈蚀需要与氧气接触
B．通过本实验说明铁在氧气和水同时存在的条件下会生锈
C．实验③中进入试管内液面上升是因为试管中气体被消耗
D．铁的锈蚀原理可用于测定空气中氧气的体积分数
【答案】A
【解析】A.实验①中铁只和氧气接触，不会生锈，实验③中，铁和氧气、水共同接触，会生锈，对比可知铁生锈需要与水接触，该选项说法不正确；
B.实验②中铁只和水接触，不会生锈，对比实验②③可知，铁生锈需要与氧气接触，实验①③对比说明铁生锈需要与水接触，则说明铁在氧气和水同时存在的条件下会生锈，该选项说法正确；
C.实验3中铁丝生锈消耗了试管内的氧气等气体，使试管内气体减少，压强减小，在外界大气压作用下，进入试管内液面上升，该选项说法正确；
D.铁生锈消耗氧气，装置中的气体减少，压强减小，试管内的液面会上升，且上升的高度为消耗的氧气的体积，则可用于测定空气中氧气的含量，该选项说法正确。
故选：A。
9．（2025•北京海淀区期中）某兴趣小组探究铁生锈的条件。如下图所示，取三根洁净无锈的铁钉，分别放置在三个不同环境中，一周后观察铁钉生锈情况并记录如下。
已知：氧气在一定量的水中的溶解量随温度升高而降低，在植物油中非常难溶。
下列说法不正确的是（ ）
A．①和②中煮沸蒸馏水是为了除去水中O2
B．②和③中，铁钉没有生锈的原因相同
C．对比①和②，可知铁钉生锈的条件是铁钉与氧气接触
D．对比①和③，可知铁钉生锈的条件是铁钉与水接触
【答案】B
【解析】A、温度越高气体溶解度越小，煮沸能够除去溶于水的氧气，该选项正确。
B、②中的铁钉只与水接触，不生锈，③中铁钉只与氧气接触，不生锈，所以铁钉没有生锈的原因不相同，该选项不正确。
C、①中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈，②中的铁钉只与水接触，不生锈，说明铁钉生锈的条件是铁钉与氧气接触，该选项正确。
D、①中的铁钉与水和氧气同时接触，明显生锈，③中铁钉只与氧气接触，不生锈，说明铁钉生锈的条件是铁钉与水接触，该选项正确。
故选：B。
10．（2024•吉林中考）蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：铁粉、食盐和活性炭等。
（1）金属资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和 反应；
（2）金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要 密封 保存，防止铁粉生锈；
（3）结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识 。
【答案】（1）氧气；
（2）密封；
（3）利：铁生锈放热，制成暖宝（弊：造成金属锈蚀，浪费资源）。
【解析】（1）蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和氧气反应；
（2）蒸汽眼罩使用前需要密封保存，防止铁粉生锈；
（3）铁生锈既有利又有弊，利：铁生锈放热，可利用反应产生的能量，弊：铁生锈会造成金属锈蚀，浪费资源。
综合应用
11．金属资源不可再生，保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述错误的是（ ）
A．大力开采矿物以保障金属材料供应
B．提高废旧金属的回收利用率
C．在金属表面覆盖保护层以防止锈蚀
D．发明金属替代品制造某些零部件
【答案】A
【解析】金属资源不可再生，应合理开采矿物资源，故选项正确。提高废旧金属的回收利用率，有利于保护金属资源，故选项错误。在金属表面覆盖保护层以防止锈蚀，能防止金属锈蚀，有利于保护金属资源，故选项错误。发明金属替代品制造某些零部件，能节省金属资源，有利于保护金属资源，故选项错误。故选A
12．如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。下列说法正确的是（ ）
A．对比①中甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最明显
B．对比②③说明铁锈蚀需要水和空气
C．③中氯化钙的作用是吸收空气中的氧气和水蒸气
D．④比①锈蚀严重，说明食盐水能加快铁钉的锈蚀
【答案】D
【解析】A、铁与氧气、水共存时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，乙处铁与水和氧气接触最充分，故A错误；B、②铁只与水接触，不生锈，③铁只与氧气接触，不生锈，则对比②③，不能说明铁生锈需要水和空气，故B错误；C、③中氯化钙的作用是作干燥剂，只能吸收水蒸气，不能吸收氧气，故C错误；D、④比①锈蚀严重，说明在其他条件相同时，食盐溶液能加快铁钉的锈蚀，故D正确。
故选：D。
13．（2025•河南南阳期中）在探究铁生锈条件的实验中，如图所示。依据所学知识可知下列说法不正确的是（ ）
A．试管A、C对比即可得出铁生锈的条件
B．试管B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
C．试管B中铁钉不易生锈
D．试管D中铁钉生锈的速率比C快
【答案】A
【解析】A、A中铁钉和氧气接触不和水接触不生锈，C中铁钉和氧气、水同时接触生锈，两个实验不同的是有没有水，说明铁生锈需要水，但无法得出铁生锈需要氧气。故选项符合题意；
B、煮沸可以尽最大可能的除去水中溶解的气体，因为气体溶解度随温度升高而升高。试管B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，避免干扰实验。故选项不符合题意；
C、B中铁钉不和氧气接触，不易生锈。故选项不符合题意；
D、氯化钠溶液会加速铁钉的锈蚀，所以试管D中铁钉生锈的速率比C快。故选项不符合题意；选：A。
14．（2025•湖南长沙模拟）某化学学习小组为探究铁生锈条件，利用三个表面已打磨干净的铁片进行如图所示实验，下列说法不正确的是（ ）
A．一段时间后，观察到乙中铁片表面出现红色固体
B．b、c红墨水液面降低，a、d液面升高
C．乙、丙中使用煮沸的蒸馏水，目的是除去水中的氧气
D．该实验能说明铁生锈与水和氧气有关
【答案】B
【解析】A、铁片在氧气和水的共同作用下会反应生成氧化铁，所以一段时间后，观察到乙中铁片表面出现红色固体，故A正确；
B、乙中铁片生锈会消耗氧气，导致瓶内压强减小，所以可观察到b、c红墨水液面升高，a、d液面降低，故B错误；
C、乙、丙中使用煮沸的蒸馏水，目的是除去水中的氧气，故C正确；
D、甲中铁片只与氧气接触，不生锈；乙中铁片与氧气和水接触，生锈；丙中铁片只与水接触，不生锈，说明铁生锈与水和氧气有关，故D正确；故选：B。
15．（2025•重庆九龙坡区模拟）铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3。为探究铜生锈的条件，小明用四根相同的铜丝做以下实验，实验后只有试管甲里的铜出现锈迹，其他试管中均无明显变化。下列说法不正确的是（ ）
A．根据铜锈的组成，可以推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用
B．得出“铜生锈和O2有关”这一结论，依据的两组实验是“甲和乙”
C．为了得到正确的实验结论，试管丁的物质X是“干燥的O2、CO2的混合气体”
D．若将甲管中的蒸馏水改为海水，则铜丝生锈会更严重
【答案】B
【解析】A．铜锈的组成元素有铜、碳、氢、氧四种元素，所以推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用。故答案正确；
B．由图可知，试管甲中的铜片与水、空气中的氧气和二氧化碳接触，一段时间后试管甲中铜出现锈迹，试管乙中的铜片只与水、氧气接触，没有接触二氧化碳，一段时间后无明显变化，则依据甲和乙的两组实验可知，铜生锈和二氧化碳有关。故答案不正确；
C．小组同学推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用，所以为了得到正确的实验结论，试管丁的物质X是氧气、二氧化碳的混合气体。故答案正确；
D．金属在有盐或酸存在的条件下生锈更严重，海水中含有盐会使铜生锈更严重。故答案正确。
故选：B。
16．（2024吉林长春中考）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5﹣10分钟，改进后的装置如图2所示（夹持装置已略去）。
（1）图1实验中，对比 （填序号）可知，铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。
（3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。
（4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处
（答一条即可）。
【答案】（1）AB；（2）左边铁丝生锈，右边铁丝没有生锈；（3）能够提供充足的氧气；
（4）不能探究铁生锈是否与氧气有关
【解析】（1）图1实验中，对比A（与氧气接触，生锈）B（与氧气隔绝，不能生锈）可知，铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为左边铁丝生锈，右边铁丝没有生锈。
（3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是能够提供充足的氧气。
（4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。该实验设计的不足之处是不能探究铁生锈是否与氧气有关。
17．（2025•四川广元中考）我国古代很多发明创造与化学工艺有关。如图是西汉海昏侯墓出土青铜雁鱼灯。
（1）雁鱼灯的灯体采用青铜材质，青铜与铜相比的优点是 （写一点即可）。
（2）将灯罩关闭即可将火焰熄灭，其原理是 。
（3）我国在西汉时期已经发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜，该反应的化学方程式为 。
（4）据《汉书》记载“高奴县有洧水可燃”，洧水即石油，石油属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（5）雁鱼灯出土时表面某些部分存在绿色锈斑。该绿色锈斑的主要成分是碱式碳酸铜【Cu2（OH）2CO3】可以推知，铜锈蚀的过程是金属铜与O2、 （填两种物质的化学式）发生反应的过程。
（6）时至今日，防止金属腐蚀仍是保护金属资源的重要途径，请提出一条防止金属腐蚀的建议 。
【答案】（1）硬度大；（2）隔绝氧气；（3）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；（4）不可再生；（5）H2O、CO2；
（6）保持金属表面洁净干燥（答案不唯一）。
【解析】（1）合金与纯金属相比，一般具有硬度大、强度高、抗腐蚀性好等优点，青铜是铜的合金，所以青铜与铜相比的优点可以是硬度大、强度高、抗腐蚀性好等，故答案为：硬度大。
（2）将灯罩关闭，火焰周围的空气被隔绝，燃烧需要氧气，隔绝氧气可以灭火。故答案为：隔绝氧气。
（3）铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。故答案为：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。
（4）石油是古代生物的遗体经过漫长的地质年代形成的，属于不可再生能源。故答案为：不可再生。
（5）根据碱式碳酸铜【Cu2（OH）2CO3】的组成元素，依据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，铜锈蚀的过程是金属铜与O2、H2O、CO2发生反应的过程。故答案为：H2O、CO2。
（6）防止金属腐蚀的方法有很多，如保持金属表面洁净干燥、在金属表面涂油、刷漆、镀一层其他金属等。故答案为：保持金属表面洁净干燥（答案不唯一）。
拓展培优
18．（2024•烟台）在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
（1）区分铝片和铁片的物理方法是 （写1种）。
【任务二】预处理金属底板
（2）用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用 （写1种物质名称）。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
（3）首先将有镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 （填序号）。
①硫酸铜溶液
②硝酸银溶液
③稀盐酸
④氯化亚铁溶液
⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
（4）将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是 （写1种合理的方法）。
【任务五】废液回收利用
（5）铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到 溶液，回收保存。
（6）铁片蚀刻废液处理，如图所示：
过程①加入的物质X是 ，过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
【答案】（1）用磁铁吸引（合理即可）。
（2）稀硫酸。
（3）③；①。
（4）保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。
（5）氯化铝。
（6）铁粉；Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。
【解析】（1）磁铁能吸引铁片，不能吸引铝片，所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。
（2）稀硫酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成硫酸铁和水，所以用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用稀硫酸。
（3）铝片上有凹陷图案，没有附着物，说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，所以甲蚀刻液只能是③稀盐酸。由于铁片上出现红色附着物图案，说明铁与①硫酸铜溶液反应生成红色的铜。所以乙蚀刻液是①硫酸铜溶液。
（4）防止铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件，即隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。
（5）铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液，所以铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，与稀盐酸完全反应，得到氯化铝溶液，回收保存。
（6）铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液，所以过程①加入的物质X是与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁粉，铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。
19．（2025•宁夏中考）同学们在实验室帮助老师清理实验用品时，发现了表面有污渍的铝片、铜片以及有锈迹的铁片，于是对这三种废旧金属展开了一系列探究活动。
【实验准备】除去金属表面污渍及锈迹
物理方法：用 的方法除去铝片、铜片表面污渍；
化学方法：写出除去铁片表面铁锈（主要成分为氧化铁）的化学方程式 。
活动一：比较硬度
运用所学方法，设计实验比较铁片和铝片的硬度（简明写出实验操作及现象） ，得出铁的硬度大于铝。
活动二：制作书签
利用处理后的金属片制作书签，三种金属片依次按照图1所示过程进行操作（石蜡不与所滴加试剂反应）。
在“化学反应显画”的操作中，需沿图案凹槽滴入试剂，通过化学反应显现图案。
（1）滴入的试剂是稀硫酸，则 的金属片表面没有显现图案。
（2）滴入的试剂是 硝酸银 溶液，则三种金属片上均可显现图案。
【交流反思】（1）、（2）操作中没有验证出Al、Fe的金属活动性顺序，请你设计实验进行验证 （写出一组试剂即可）。
【活动总结】此次活动利用废旧金属制作了书签，还验证了Al、Fe、Cu的金属活动性顺序。
活动三：保护金属
金属的锈蚀带来了损失，保护金属、防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要课题。同学们以铁生锈为例展开探究。
【提出问题】铁生锈需要哪些条件？
【进行实验】取处理后的铁片，按图2所示进行实验。
【实验现象】放置一周后，可观察到 。
【实验结论】得出铁生锈的条件，并建构了铁生锈条件的认知模型，如图3所示。
【交流表达】
（1）防止铁质书签生锈的方法是 （写一种即可）。
（2）保护金属资源除防止金属锈蚀外，请你再提出一条合理化建议 。
【拓展延伸】金属的锈蚀会造成损失，但利用其原理也会为人类服务，如食品包装袋中的脱氧剂（主要成分为铁粉），就是利用铁生锈的原理对食品进行保鲜。由此，对你的启示是 。
【答案】【实验准备】打磨；Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；
活动一：将铝片和铁片相互刻画，铝片表面有明显划痕，铁片表面无明显划痕；
活动二：（1）铜；
（2）硝酸银；
【交流反思】铝片、硫酸亚铁（FeSO4）溶液或铁片、硫酸铝[Al2（SO4）3]溶液；
活动三：【实验现象】①中的铁片生锈，②和③中的铁片没有生锈；
【交流表达】（1）保持铁制书签表面干燥（或在铁制书签表面涂油、刷漆等）；
（2）回收利用废旧金属或有计划、合理地开采矿物等（答案不唯一）；
【拓展延伸】物质的性质具有两面性或我们要善于利用物质的性质为人类造福（答案不唯一）。
【解析】【实验准备】物理方法：可以用打磨的方法除去铝片、铜片表面污渍，因为打磨属于物理手段，能去除金属表面的污渍。化学方法：铁锈（主要成分氧化铁）能与稀盐酸反应，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；也能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O。
活动一：将铝片和铁片相互刻画，铝片表面有明显划痕，铁片表面无明显划痕，得出铁的硬度大于铝。因为硬度大的金属能在硬度小的金属表面留下划痕。
活动二：（1）在金属活动性顺序中，铜位于氢之后，不能与稀硫酸反应，所以滴入稀硫酸，铜的金属片表面没有显现图案。
（2）要使三种金属片上均可显现图案，滴入的试剂需能与铝、铁、铜都反应，铝、铁、铜都能与硝酸银溶液发生置换反应。
【交流反思】要验证Al、Fe的金属活动性顺序，可选用铝片、硫酸亚铁（FeSO4）溶液（或铁片、硫酸铝[Al2（SO4）3]溶液。若将铝片放入硫酸亚铁溶液中，铝片表面有黑色固体析出，说明铝能置换出铁，铝的金属活动性比铁强；若将铁片放入硫酸铝溶液中，无明显现象，说明铁不能置换出铝，铝的金属活动性比铁强。
活动三：【实验现象】放置一周后，可观察到①中的铁片生锈，②和③中的铁片没有生锈。因为①中的铁片与水和氧气同时接触，满足铁生锈的条件；②中的铁片只与水接触，③中的铁片只与氧气接触，都不满足铁生锈的全部条件。
【交流表达】（1）防止铁制书签生锈的方法可以是保持铁制书签表面干燥（或在铁制书签表面涂油、刷漆等）。
（2）除保护金属资源和防止金属腐蚀外，可提出的合理建议是回收利用废旧金属（或有计划、合理地开采矿物等）。
【拓展延伸】金属的锈蚀会造成损失，但利用其原理也会为人类服务，如食品包装袋中的脱氧剂（主要成分为铁粉），就是利用铁生锈的原理对食品进行保鲜。由此得到的启示是物质的性质具有两面性，我们要善于利用物质的性质为人类造福。
教学目标
1. 了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
2. 通过对铁生锈条件的探究，了解控制变量法在化学实验中的作用，并让学生初步学会这种研究问题的方法。
3. 从可持续发展的角度，让学生认识到金属资源是有限的，产生金属资源的危机意识，理解保护金属资源的重要性。
4. 学会保护和节约金属资源的基本措施。
5. 让学生学会节约金属资源，树立环保意识。
重点和难点
重点：了解金属生锈的条件和金属资源的保护法，激发学生的探究欲。
难点：如何让学生学会解决生活中金属锈蚀的问题。
实验编号
活性炭质量/g
食盐质量/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
x
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
实验
①
②
③
现象
在液面附近，铁钉生锈严重
铁钉无明显变化
铁钉无明显变化