中考化学二轮实验专题复习专题03探究铁的锈蚀条件（教师版）

这是一份中考化学二轮实验专题复习专题03探究铁的锈蚀条件（教师版），共22页。试卷主要包含了 实验原理，铁生锈实验，铁在密闭容器里生锈引起气压变化，某学习小组对铁锈蚀进行探究，5%等内容，欢迎下载使用。

专题03 探究铁的锈蚀条件

1. 实验原理
铁与空气中的氧气、水等物质发生化学反应，生成铁锈（主要成分Fe2O3）。
2.铁生锈实验
条件
铁钉在干燥的空气中
铁钉全部在蒸馏水中
铁钉与空气和
蒸馏水同时接触
铁钉与空气和氯
化钠溶液同时接触
图示

①

②

③

④
生锈
程度
不生锈
不生锈
易生锈
最易生锈
结论
（1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是水
（2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是空气（或氧气）
由此可知，铁生锈的条件是铁与水和空气（或氧气）同时接触
（3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会加快铁的锈蚀。此外，铁的锈蚀还与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等有关
【温馨提示】（1）植物油的作用是隔绝空气（或氧气）；
（2）实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。
（3）实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水，从而排除氧气的干扰。
（4）防止铁制品锈蚀的原理是隔绝氧气或隔绝水。
3.铁在密闭容器里生锈引起气压变化
在密闭容器里，铁生锈消耗氧气，冷却到室温后，引起密闭容器内气压减小。 根据此原理可用来测定空气中氧气的含量。

图 1　 　图 2
如图所示，一段时间后，现象是：图1中试管内液面上升，图2中U形管中液面左高右低。
2.铁生锈原理的应用：
铁丝球
（1）双吸剂——铁粉可用于食品保存，其原理是：铁生锈时能除去水分
和氧气，可防食品受潮和氧化变质。
（2）右图的实验中，一段时间后将看到的现象是：铁丝球生锈了，水进入
水
试管中约占空气体积的1/5；原因是：铁与水和氧气反应生锈时把氧
气反应掉了，使试管内气体减少，压强小于外界大气压，水进入试管
内补充氧气的体积。
3．金属防锈方法：
（1）防止铁生锈的原理是：隔绝氧气和水；
（2）常用的防锈方法有：保持洁净和干燥、涂油、刷油漆（或喷漆）、镀铬、在表面形成致密氧化膜、制成耐腐蚀合金。
（3）结合生活常识判断出下列物质常用的防锈方法：菜刀、农机具：保持洁净和干燥；手术刀、炊具：制成耐腐蚀合金；铁柜、栏杆：刷油漆；机器零件等：涂油；汽车、轮船、飞机：喷漆；门把手、水龙头：镀铬；锯条上的烤蓝：形成致密氧化膜。暖气片表面刷的银粉实际上是铝粉。
4．保护金属资源的方法：
（1）保护现有金属资源的方法主要有：防止金属生锈、合理开采现有金属资源、废旧金属回收再利用、寻找金属代用品。
（2）铅、镉、汞、铜等重金属及重金属盐往往是有毒的。如有毒的硫酸铜可少量用于游泳池杀菌但不能用于自来水杀菌；使用含铅汽油、不合理使用含镉的化肥农药、乱扔含汞电池等会污染水和土壤；所以回收废旧金属的意义是防止污染环境又节约金属资源。


1.下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是

A. ①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲
B. ①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水
C. ③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D. 四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉
【答案】A
【解析】A、铁与氧气、水接触充分时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，说法错误，符合题意；
B、 ①铁与空气和水接触铁锈蚀，②中铁只与水接触，铁不锈蚀，①②对比说明铁生锈需要空气；①铁与空气和水接触铁锈蚀，③铁只与空气接触，铁不锈蚀，①③对比说明铁生锈需要水，说法正确，不符合题意；
C、 ③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，说法正确，不符合题意；
2.为探究铁生锈的影响因素，某兴趣小组做了如下实验：

（实验方案）将3枚洁净铁钉同时置于如图所示环境下的试管中，观察铁钉锈蚀情况。
（实验现象）一周后，___________（填序号）中铁钉明显生锈。
（获得结论）
（1）对照实验Ⅰ、Ⅱ，可知铁锈蚀的条件之一为___________。
（2）对照实验Ⅱ、Ⅲ，可知铁锈蚀的条件之一为___________。
结论：铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果。
（拓展探究）小明联想起海边的铁器很容易生锈、从而猜测氯化钠（食盐的主要成分）能加快铁的锈蚀。请帮他设计一个实验方案验证猜测。简单操作：___________，当观察到___________，即可证明小明的猜想正确。
（反思交流）放学后小明告诉妈妈关于防止厨房菜刀生锈的做法：
（1）___________；（2）___________（合理即可）。
【答案】Ⅱ 水 氧气 在两支试管中放入等量的蒸馏水和食盐水，分别再放入铁钉 食盐水中的铁钉先生锈 用完后洗净擦干 如果粘上食盐后立即清洗（合理即可得分）
【解析】实验现象：
Ⅱ中的铁钉与水和氧气同时接触，一周后最易生锈；
获得结论：
（1）Ⅰ是在干燥的空气中，铁不与水接触，Ⅱ是铁与水和氧气同时接触，说明铁生锈需要水；
（2）Ⅱ是铁与水和氧气同时接触，Ⅲ中是铁只与水接触，说明铁生锈需要氧气；
拓展探究：
要想证明氯化钠能加速铁的锈蚀，则设计的实验方案中只能是否含有食盐的差别，其他的量都需要控制，设计一个实验方案验证猜测：在两支试管中放入等量的蒸馏水和食盐水，再放入铁钉；当观察到食盐水中的铁钉先生锈，即可证明小明的猜想正确。
反思交流：
要防止厨房菜刀生锈，可以使用后洗净擦干，或涂抹一层油，如果粘上食盐等要立即清洗干净。


1.按如图所示装置进行实验，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是(　　)

A．a处 B．b处 C．c处 D．三处同样严重
【答案】B　
【解析】 a处有空气，没有水，则不易生锈，A不符合题意；b处有空气，有水，则易生锈，B符合题意；c处蒸馏水中几乎不含氧气，则不易生锈，C不符合题意；b处铁生锈最严重，D不符合题意。
2．探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)，对应关系正确的是(　　)

图1 图2 图3 图4
A．图1和图2：水 B．图2和图3：空气　　　
C．图1和图3：空气　 D．图1和图4：水
【答案】D　
【解析】 对比实验图1和图2可知，变量有两个，分别是水和氧气，A错误；对比实验图2和图3可知，铁钉所处的条件一样，没有变量，B错误；对比实验图1和图3可知，变量有两个，分别是水和氧气，C错误；对比实验图1和图4可知，变量是水，D正确。
3.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
【解析】
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。
4.如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列说法正确的是(　　)

①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关
A．①② B．②④
C．②③ D．③④
【答案】B　
【解析】 在水面处的铁丝与水和氧气充分接触，最先生锈，由于铁生锈需要消耗氧气，导致瓶内的气压减小，故一段时间后塑料瓶会变瘪，B正确。
5.利用如图所示方案进行“探究铁生锈的条件“的实验。实验中观察到甲中铁丝不生锈，乙中铁丝生锈且导管内液面升高。

（1）乙装置中导管内液面升高的原因是______________。
（2）利用该方案可得出的结论是：铁生锈需要__________。
（3）工业上常用稀盐酸除去铁锈，反应的化学方程式为______________。
【答案】（1）氧气被消耗
（2）氧气和水
（3）
【解析】（1）铁钉和空气中氧气、水共同作用生锈,导致锥形瓶内气压减小，故填：氧气被消耗；
（2）铁钉和空气中氧气、水共同作用会发生生锈，对比图中实验，两图中甲中铁丝只接触氧气没有生锈，乙中既接触氧气也接触水生锈，可以得出铁与氧气、水同时接触会生锈，故填：氧气和水；
（3）三氧化二铁和稀盐酸生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：，故填：。
6.（2021成都）某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】
①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
③常温常压，氢气密度是dg/mL.
【设计与实验】
实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表1.

试管
一周后现象
A
铁钉表面有一层铁锈
B
铁钉表面无明显变化
C
铁钉表面无明显变化
D
铁钉表面有较厚铁锈
（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的________发生化学反应。
（2）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与________有关。
（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是________________。写出除铁锈的化学方程式________________。
（4）实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t,时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。

图2

图3 图4
据图3，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是________________。
（5）据图4，对比AB段和BC段说明________________，分析t3时刻压强突然变大的原因是________________。
（6）实验三：测定铁锈含量
图5
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得mg固体，连接图5装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。
完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为VmL,则该固体中铁锈质量分数表达式为________________。
（7）该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是________，解决方法是________________。
（8）【反思与评价】
与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是________________。
【答案】 （1）氧气和水蒸气
（2）氯化钠
（3）铁锈疏松多孔,能吸附氧气和水蒸气.会加快铁的锈蚀；Fe2O3+ 6HCl=2FeCl3+ 3H2O
（4）铁生锈放出的热量小于装置散失的热量
（5）加氯化钠溶液前,铁锈蚀较慢；铁锈蚀消耗氧气,装置内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,反应产生较多氢气
（6）
（7）氢气未干燥,含有水蒸气；在乙,丙装置间加一个干燥装置
（8）使用铁粉和加入碳粉,加快了铁锈蚀的速率
【解析】（1）A中铁钉与空气和水接触，生锈，B中铁钉只与蒸馏水接触，没有与氧气接触，C没有水，不生锈，对比ABC 可以得出，铁生锈需要与氧气和水接触；
（2）A无氯化铵生锈速度慢， D有氯化钠生锈速度快，说明铁锈蚀与氯化钠有关；
（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是 铁锈疏松多孔,能吸附氧气和水蒸气.会加快铁的锈蚀 ,铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为 Fe2O3+ 6HCl=2FeCl3+ 3H2O
（4）据图，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是铁生锈放出热小于装置散失的热量。
（5）对比AB段和BC段说明加氯化钠溶液前，铁锈蚀慢，t3时刻压强土壤变大的原因是铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，反应产生较多氢气。
（6）设铁的质量为x

    x=28vdg
则该固体中铁锈质量分数表示是为
（7）该实验氢气为干燥，含有水蒸气，故得到氢气体积偏大，计算铁质量分数偏大，铁锈的质量分数偏小，解决方法是在乙、丙装置间加一个干燥装置。
（8）实验1是铁钉，实验二是铁粉，实验二铁锈蚀明显更快的原因是使用铁粉和加入碳粉，加快了铁锈蚀的速率。
7．兴趣小组借助如图装置(夹持装置已略)及相关试剂粗略测量空气中O2的体积分数。

(1)实验前用砂纸打磨铁钉至光亮的目的是_____________________________________。
(2)铁生锈发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气和水反应生成氢氧化亚铁，请写出该反应的化学方程式________________________________________________。
(3)已知试管剩余空间和导管体积为20 mL，导管截面积约为1 cm2，充分反应后，形成稳定液柱时，读取读数为4.1 cm，则空气中氧气的体积分数为________%(计算结果精确到0.1%)。
(4)实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，小组同学想缩短实验测定时间，于是对影响铁生锈速率的因素进行探究：
【提出假设】假设一：溶液的酸碱度。
假设二：NaC1溶液的浓度。
请你再提出一种影响铁生锈快慢的因素，假设三：________________。
【实验探究】借助上述实验装置，通过控制铁钉用量等其他条件均相同时，调节溶液的pH获得了如表所示的实验数据。
pH
2.0
5.5
6.0
6.5
7.0
8.0
液柱高(cm)
0
0.6
4.1
4.1
4.1
4.1
形成稳定液柱时间(min)
3.0
3.0
5.1
5.3
15.6
17.5
【实验结论】为了使实验现象更明显并且缩短实验测定时间，pH的最佳范围是________。
【实验反思】①当pH＝2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是______________ _____________________________。
②还可以采取何种方法缩短实验时间______________________________(答一条即可)。
【答案】(1)除去铁钉表面的铁锈
(2)2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2　(3)20.5%
(4)【提出假设】温度(或铁的形状)
【实验结论】 6.0～6.5
【实验反思】 ①pH 等于 2 时酸性较强，铁与酸反应生成氢气，试管内压强增大　②增大NaCl溶液的浓度(或升高温度、将铁钉换成铁粉)
【解析】 (1)铁暴露在空气中，容易生锈，表面形成氧化物，所以实验前进行打磨，除去表面的氧化物，利于实验进行。(2)反应物为铁、氧气和水，生成物为氢氧化亚铁，化学方程式为2Fe＋O2 ＋2H2O===2Fe(OH)2。(3)导管截面积约为1 cm2，充分反应后，形成稳定液柱时，读取读数为4.1 cm，液体上升的体积＝4.1 cm×1 cm2＝4.1 cm3＝4.1 mL，由实验原理可知，瓶内氧气体积为4.1 mL，氧气的体积分数×100%＝20.5%。(4)【提出假设】影响反应速率因素除了上述猜想外，升高温度，增大接触面积等都可以加快反应速率。【实验结论】由实验数据可知，在pH为6.0到6.5之间时，形成稳定液柱的时间较短，所以最佳pH为6.0～6.5。【实验反思】①在pH＝2时，溶液酸性较强，铁与酸反应生成了氢气，试管内生成气体增多，导致内部压强增大，不会形成稳定液柱；②增大NaCl溶液的浓度、升高温度、增大反应物的接触面积，都可以加快反应速率，缩短实验时间。
8.（重庆市第一中学2021-2022学年度上期期末考试）设计实验方案，分析实验原理，解决实验问题是化学重要的学科思想

（1）图一三个实验均可用于测定空气中O2含量，测得实验过程中密闭容器内O2体积分数随时间的变化关系如图二所示，依据图中信息分析。
①A B均利用铁生锈能消耗_______进行测定。
②若要比较准确地测定空气中O2的含量最佳实验是______(填“A”“B”或C”)。
（2）铜在潮湿空气中生锈是与CO2、O2和H2O共同作用的结果，仿照铁生锈设计如下实验

①C中Cu的作用____________________________（用方程式表示）
②AD对比证明Cu生锈需要_____________，D中尾部NaOH溶液的作用是__________________________
③实验有不合理的地方，将B稍作改进即可达目的，在方框内完成装置改进图并标出具体物质。______

【答案】（1） ①. 氧气 ②. A （2） ①. ②. CO2 ③. 防止空气中的二氧化碳进入装有铜片的试管，从而影响实验结果 ④.
【解析】
（1）①图一中的三个实验均可用于测定空气中O2含量，分析图一和图二，在反应后，氧气的体积分数降低，说明反应消耗了氧气，通过以上分析可知，AB均利用铁生锈能消耗氧气进行测定；
②观察图二，可以看出曲线A能快且多的消耗氧气，故若要比较准确地测定空气中O2的含量最佳实验是A；
（2）①C中Cu的作用是消耗空气中的氧气，铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，其化学方程式为：；
②AD作为对比实验，唯一的变量是A中铜片与二氧化碳接触，而D中不含二氧化碳，故AD对比证明Cu生锈需要二氧化碳；空气中也含有二氧化碳，实验结束后装置冷却，装置内压强变小，若不添加尾部的NaOH溶液，空气就会进入装有铜片的试管，影响对比实验的结果，故D中尾部NaOH溶液的作用是：防止空气中的二氧化碳进入装有铜片的试管，从而影响实验结果；
③B是为了验证铜片在干燥无氧的条件下不生锈，根据图一图二分析，“浸润NaCl溶液滤纸，撒有Fe、C粉的棉花”可以吸收空气中的氧气，但氧气的密度比空气大，所以“浸润NaCl溶液滤纸，撒有Fe、C粉的棉花”应伸到试管的中下部才能接触并确保耗尽氧气，故画作：。
9.（2021宁夏）某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。
（提出问题）铜生锈的原因是什么？
（查阅资料）铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3 ， 俗称铜绿。
（1）（猜想与假设）根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是________。
（2）（设计与实验）他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净）。
实验编号
一
二
三
四
实验装置




实验现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈
在上述实验三中，控制的因素是________，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是______________（写一条）。铜生成铜绿的化学方程式为____________________。
（实验结论）他的猜想正确。
（3）（反思与提高）
生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与________（填物质名称）有关。
（4）请你提出一条延长食品保质期的建议：______________。
（5）要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是________（写一种）。
【答案】 （1）铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3 ， 根据化学反应前后物质的元素种类不变，可以推知铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果
（2）二氧化碳（或CO2）；装置简单（或节约能源等合理即可）；
（3）氧气
（4）隔绝氧气储存（或其他合理答案也可）
（5）稀盐酸（或稀硫酸合理即可）
【解析】[猜想与假设]铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3 ， 根据化学反应前后物质的元素种类不变，可以推知铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果；
[设计与实验]在上述实验三中，铜片只与水、氧气接触，故控制的因素是二氧化碳；
过氧化氢制氧气与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比，不需要加热，故装置简单，节约能源；
铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，故化学方程式为 ；
[反思与提高]（3）金属生锈和食物腐败均是氧化反应，有氧气的参加；
（4）食物腐败是氧化反应，有氧气的参加，故延长食品保质期可以隔绝氧气储存（或其他合理答案也可）；
（5）铜绿可以和酸反应，故要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是稀盐酸（或稀硫酸合理即可）。


1．(2022年陕西省中考B卷）如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是（ ）

A．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等
B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
D．丙中，导管内上升一段水柱
【答案】C
【解析】
A、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，只有植物油上部分锈蚀，而乙中铁钉水上水下都锈蚀，消耗更多的氧气，所以气体含氧气的体积分数不相等，故A说法正确；
B、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，铁钉在植物油内的部分因为没有接触到氧气而没有锈蚀，故B说法正确；
C、乙中，铁钉锈蚀最严重是水面接触处，因为此处铁钉与氧气和水接触最充分，故C说法错误；
D、因为乙中铁钉锈蚀消耗了氧气，使装置内的压强减小，产生了压强差，在大气压的作用下，将丙烧杯中水部分压入导管中，故D说法正确。
故选C。
2．（2022年山东省泰安市中考）根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是（ ）
序号
A
B
C
D
实验方案




实验目的
探究铁生锈的条件
探究蜡烛中是否含有氧元素
探究不同溶剂中物质溶解性强弱
测定空气中氧气的含量
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】
A、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，实验中左侧试管中铁钉没有与氧气接触不易生锈，右侧试管中铁钉没有与水接触不易生锈，故无法通过对比探究出铁生锈的条件；
B、在蜡烛的上方放置干冷的烧杯若烧杯中产生水雾，证明燃烧产生水，水由H、O组成，反应物中有氧气参与反应，氧气中含有O，则证明蜡烛一定含有H，可能含有氧元素，故选项说法错误；
C、将0.5g碘分别放入10ml的水与酒精中，两个实验中除了溶剂的种类不同，其余的量都相同，则可以通过该实验探究不同溶剂中物质溶解性强弱；
D、根据质量守恒可知，32份质量的氧气完全反应需要128份质量的铜，则完全消耗完玻璃管中的氧气需要消耗大量的铜，则该装置测定空气中氧气含量设计不合理；
故选C。
3．（2022年四川省凉山州中考）实验是学习化学的基础。下列装置所示的实验操作正确且能达到实验目的的是（ ）
A．用NaHCO3溶于水验证质量守恒定律
B．蒸发食盐水
C．探究水是铁生锈的必要条件之一
D．测空气中O2的含量
【答案】C
【解析】
A、碳酸氢钠溶于水后没有生成新物质，属于物理变化，质量守恒定律是化学变化中的一种规律，所以用NaHCO3溶于水不能验证质量守恒定律，选项错误；
B、蒸发食盐水时，应边加热边用玻璃棒搅拌，防止液体受热不匀发生飞溅，图中缺少玻璃棒，选项错误；
C、由图可知，左侧试管中的铁钉既能够与空气接触，也能够与水接触，右侧试管中的铁钉只能够接触空气，不接触水分，一段时间后，观察到U型管中红墨水左侧液面上升，右侧液面下降，说明左侧的铁钉发生了锈蚀，证明水是铁生锈的必要条件之一，选项正确；
D、碳与装置中的空气中的氧气反应生成二氧化碳气体，实验后，装置中剩余的气体的体积不变或变化较小，则实验结果为零或偏小，选项错误，故选C。
4.（2022年甘肃省武威市中考）丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络、记录着中华文明的传承。
(1)认识文物：青铜是铜与锡的合金。青铜硬度______（填“大于”或“小于”）钝铜。
(2)文物锈蚀：汉代铁剪锈透斑斑（如图所示），其锈蚀是铁与空气中的______发生化学反应的结果。

(3)文物修复：含六偏磷酸钠【化学式为（NaPO3）6】的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除，该物质中磷元素的化合价为______。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分（Fe2O3）用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，该反应的化学方程式为______。
【答案】(1)大于
(2)氧气和水
(3)     +5    
【解析】
(1)合金比组成它的纯金属硬度大，青铜是铜与锡的合金。青铜硬度大于纯铜；
(2)铁生锈，是铁与空气中的氧气和水发生了一系列的化学反应；
(3)六偏磷酸钠中钠元素显+1价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）×3=0，x=+5；
氧化铁与氧气在一定温度下反应生成氧化亚铁，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含氢元素，还应生成了水，该反应的化学方程式为：。
5.（2022江苏盐城市东台市一模）自然界并不缺少“镁”，而是缺少发现“镁”的眼睛。某化学兴趣小组开启寻“镁”之旅。
第一站：初步认识镁
（1）镁是一种_________色的固体，质软，有导电性。
（2）将2根打磨光亮镁条分别放入等质量、等质量分数的稀盐酸和稀硫酸中，充分反应后镁条有剩余，产生氢气的质量_______。
A.相等 B.与稀盐酸反应放出的氢气多
C.无法判断 D.与稀硫酸反应放出的氢气多
第二站：制备金属镁

（1）为了使镁离子沉淀下来，充分利用当地的贝壳（主要成分为CaCO3）资源获得试剂①，其化学式为________。
（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_______（填标号字母）。
A.蒸馏 B.吸附 C.结晶 D.过滤
（3）向MgCl2溶液中加入肥皂水，可能观察的现象是________。
（4）电解无水MgCl2的反应属于_______（填基本反应类型）。
第三站：再探金属镁
【提出问题】镁与水是否发生反应？反应后的生成物是什么？
【查阅资料】70℃时Mg(OH)2在水中的溶解度很小，但溶于水的部分可以完全解离出Mg2+和OH-。
实验步骤】
（1）将打磨光亮的镁条放入盛有70℃水的试管中（如下图），发现镁条表面有气泡产生。将收集的气体点燃，产生淡蓝色火焰，证明该气体为________。

（2）向反应后的溶液中立即滴入2滴无色酚酞溶液，观察到镁条附近溶液_________，证明溶液中生成OH-。
【交流讨论】（3）根据上述实验，写出镁与热水反应的化学方程式_______。
【拓展探究】
同学们又探究温度对镁与水反应速率的影响，实验数据记录如下：
反应温度（℃）
50
55
60
65
70
收集50mL气体所用时间（s）
295
257
196
124
74
（4）根据表中数据，分析温度对镁与水反应速率的影响：_______。
（5）一段时间后，同学们观察到镁条表面不再有气泡产生，镁条表面失去光泽。但将表面失去光泽的镁条打磨后再次放入热水中，发现又有气泡产生，说明镁与水反应变缓慢直至停止的可能原因是_____。
【答案】 ①. 银白 ②. B ③. 或 ④. D ⑤. 产生大量浮渣 ⑥. 分解反应 ⑦. 氢气或 ⑧. 由无色变红色 ⑨. ⑩. 在50～70℃范围内，温度越高，镁与水反应的速率越快 ⑪. 镁与热水反应生成的氢氧化镁沉淀会覆盖在镁条的表面阻止反应的进行
【解析】
第一站：初步认识镁
（1）镁是一种银白色的固体，故填：银白；
（2）盐酸中含氢元素的质量分数为，硫酸中含氢元素的质量分数为，等质量、等质量分数的稀盐酸和稀硫酸中，稀盐酸中含氢元素质量比稀硫酸中含氢元素的质量多，故充分反应后镁条有剩余，与稀盐酸反应产生氢气的质量比与稀硫酸反应的氢气质量更多，故选：B；
第二站：制备金属镁
（1）为了使镁离子沉淀下来，将镁离子转化成氢氧化镁，故充分利用当地的贝壳资源获得试剂①中含有钙元素，试剂①含有氢氧根离子，或者试剂①与水反应生成了氢氧根离子，碳酸钙高温煅烧可以制取氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，故试剂①为氢氧化钙或氧化钙，故填：## ；
（2）加入试剂①后，能够分离得到沉淀的方法是过滤。过滤可以将固体和液体分离，故填：D；
（3）向溶液中加入肥皂水，溶液属于硬水，可能观察的现象是产生大量浮渣；故填：产生大量浮渣；
（4）电解无水的反应中反应为一种，生成物为两种，属于分解反应，故填：分解反应；
第三站：再探金属镁
[实验步骤]
（1）将打磨光亮的镁条放入盛有70℃水的试管中（如下图），发现镁条表面有气泡产生。将收集的气体点燃，产生淡蓝色火焰，证明该气体为氢气，故填：氢气##；
（2）溶液中生成，说明溶液呈碱性，向反应后的溶液中立即滴入2滴无色酚酞溶液，观察到镁条附近溶液由无色变红色，故填：由无色变红色；
[交流讨论]（3）镁与热水反应生成氢氧化镁和氢气,故填：；
（4）根据表中数据，分析温度对镁与水反应速率的影响：在50～70℃范围内，温度越高，镁与水反应的速率越快，故填：在50～70℃范围内，温度越高，镁与水反应的速率越快；
（5）一段时间后，同学们观察到镁条表面不再有气泡产生，镁条表面失去光泽。但将表面失去光泽的镁条打磨后再次放入热水中，发现又有气泡产生，说明镁与水反应变缓慢直至停止的可能原因是镁与热水反应生成的氢氧化镁沉淀会覆盖在镁条的表面阻止反应的进行，故填：镁与热水反应生成的氢氧化镁沉淀会覆盖在镁条的表面阻止反应的进行。
6．（2022年江苏省扬州市中考）化学提升生活品质，助力未成年人健康成长。
(1)扬州某中学的午餐食谱如图：
红烧狮子头
水煮鱼片
炒青菜、海带汤
米饭、桔子
①合理膳食可增强体质。下列说法不正确的是_______。
A．鱼片含有丰富蛋白质
B．淀粉可分解为氨基酸
C．适度补充油脂，有益身体健康
②若需补充维生素C，建议多吃食谱中_______(写出一种即可)。
③食用加碘盐可补充碘元素。下列说法正确的是_______。
A．人体中缺少碘元素，会导致骨质疏松
B．除加碘盐外，还可以通过食用海带等海产品补充碘元素
C．加碘盐中添加了碘酸钾(KIO3)，淀粉可用于检验其中碘元素的存在
④学校正推行垃圾分类。餐后的食物残渣应投入印有_______标识的垃圾箱。

(2)校服面料常用棉花、羊毛等混纺制成。棉花_______溶于水中(填“难”或“易”)：生活中常用_______法区分羊毛线和棉线。
(3)骑自行车属于低碳生活新时尚。

①下列做法不属于低碳生活方式的是_______。
A．随手关灯
B．旧书本循环利用
C．夏天将空调温度调至最低
②下列做法不利于自行车防锈的是_______。
A．金属部件镀金属铬
B．链条涂防锈油
C．雨淋后自然晾干
③铁锈成分中含有氧化铁(Fe2O3)，写出氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式_______。
④某学生做了铁的锈蚀实验，装置如图。一段时间后可观察到导管内红墨水的液面_______(填“上升”或“下降”)。

【答案】(1)     B     炒青菜##桔子     B     C
(2)     难     灼烧、闻气味
(3)     C     C          上升
【解析】
(1)①A、鱼片是动物的肌肉，富含蛋白质，不符合题意；
B、淀粉属于糖类，可分解为葡萄糖，符合题意；
C、油脂是供给人体生命活动的备用能源，适度补充油脂，有益身体健康，不符合题意。
故选B；
②蔬菜、水果富含维生素，故若需补充维生素C，建议多吃食谱中的炒青菜、桔子；
③A、人体缺碘，会导致甲状腺肿大，老年人缺钙，会导致骨质疏松，不符合题意；
B、除加碘盐外，海带中等海产品中也富含碘元素，符合题意；
C、淀粉遇碘单质变蓝，不能用于检验其中碘元素的存在，不符合题意。
故选B；
④A、可回收物是指，适宜回收利用和资源化利用的生活废弃物，如废纸张、废塑料、废玻璃制品、废金属、废织物等，不符合题意；
B、有害垃圾指对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活废弃物。常见的有害垃圾包括废灯管、废油漆、杀虫剂、废弃化妆品、过期药品、废电池、废灯泡、废水银温度计等，不符合题意；
C、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，故餐后的食物残渣属于厨余垃圾，符合题意；
D、其他垃圾指危害比较小，没有再次利用的价值的垃圾，如建筑垃圾，生活垃圾等，不符合题意。
故选C；
(2)棉花难溶于水中；
羊毛的主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，棉线的主要成分是纤维素，灼烧有纸燃烧的气味，气味不同，故可通过灼烧、闻气味的方法区分；
(3)①A、随手关灯，可以节约能源，减少二氧化碳的排放，属于低碳生活方式，不符合题意；
B、旧书本循环利用，可以减少森林的砍伐，增加二氧化碳的吸收，属于低碳生活方式，不符合题意；
C、夏天将空调温度调至最低，会造成资源浪费，增加二氧化的排放，不属于低碳生活，符合题意。
故选C；
②A、金属部件镀金属铬，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，不符合题意；
B、链条涂防锈油，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，不符合题意；
C、雨淋后自然晾干，使铁与氧气和水接触，会加速铁的锈蚀，符合题意。
故选C；
③氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：；
④铁能与空气中的氧气和水反应，从而生锈，且食盐水会加速铁的锈蚀，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故一段时间后可观察到导管内红墨水的液面上升。