］知徂節(jié)節(jié)睛

第3節(jié)金屬防護和廢金屬回收

01學習目標

I02思維導圖

03必備知識

|04考場真題

;___________________________________________________________________________________

1.通過實驗探究金屬生銹的條件，能根據(jù)實際需要選擇合適的方法防止金屬生銹。

2.樹立廢金屬回收再利用的意識，節(jié)約資源。

一.鋼鐵的銹蝕及其防護

1.鐵生銹的條件：鐵與氧氣和水直接接觸,（酸溶液或氯化鈉溶液能加快鐵的生銹）

2.鐵生銹的過程：鐵與空氣中的氧氣、水等物質(zhì)發(fā)生一系列復雜的化學反應的過程。

3.鐵銹成分復雜，主要成分是Fe?Q3。

4.鐵銹的特點：疏松多孔，能加快鐵的生銹。

二.防銹原理和常用的防銹方法：

原理■：隔絕水：具體措施：保持鐵制品表面的沽凈、T燥，如鐵鍋、菜刀洗凈擦T等。

原理二：隔絕水和氧氣

具體措施：1.在鐵制品表面涂一層油，如機械零件等。

2.在鐵制品表面涂上一層油漆，如自行車車架等

3.在鐵制品表面進行烤藍、煮黑等處理，如鋸條等。

4.在鐵制品表面鍍上一層其他金屬，如鍍鋅等。

原理三：改變鐵制品的內(nèi)失;結構,將其制成不銹鋼。

三.廢金屬回收利用

1.意義：節(jié)約金屬資源和能源；減少鉛、鎘、汞等有害金屬的污染。

2.保護金屬資源的有效途徑有：

①防止金屬銹蝕；

②廢金屬進行回收利用；

③合理開發(fā)金屬資源和使用其它材料替代金屬資源。

1.（2023?江蘇南京?南京市竹山中學統(tǒng)考二模）下列措施中，不能防止鋼鐵生銹的是

A.在鋼鐵表面刷漆B.保持鋼鐵表面干燥

C.在鋼鐵表面涂油D.浸泡在食鹽水中

【答案】D

【分析】鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸。

【詳解】A、在鋼鐵表面刷漆，可以隔絕氧氣和水，防止鋼鐵生銹，不符合題意；

B、保持鋼鐵表面干燥，可以防止鋼鐵生銹，不符合題意；

C、在鋼鐵表面涂油，可以隔絕氧氣和水，防止鋼鐵生銹，不符合題意；

D、浸泡在食鹽水中，鋼鐵與氧氣和水接觸，容易生銹，且食鹽水會加速鐵的銹蝕，符合題意，

故選D。

2.（2023?江蘇徐州?校考模擬預測）對鐵生銹與燃燒條件的實驗深究如圖所示。實驗前小氣球稍膨脹，實

驗中可觀察到②中鐵絲生銹，④中鐵絲加熱至一定溫度后發(fā)生劇烈燃燒。下列說法不正確的是

A.對比①@可知，接觸水是鐵生銹的條件之一

B.對比①③可知，接觸CO2不是鐵生銹的條件

C.對比①④可知，溫度達到著火點是鐵燃燒的條件之一

D.④中的干沙可換成水，實驗結束時，②④的小氣球變癟

【答案】B

【詳解】A、①中鐵絲與氧氣接觸，②中鐵絲與氧氣、水接觸，實驗中觀察到①中的鐵絲不生銹，②中的

鐵絲生銹則對比①②可知，接觸水是鐵生銹的條件之一，選項正確；

B、①中鐵絲與氧氣接觸，③中鐵絲與二氧化碳接觸，實驗中觀察到①中的鐵絲不牛.銹，③中的鐵絲也不

生銹則對比①③可知，無法得出接觸二氧化碳不是鐵生銹的條件之一，選項不正確；

C、①中鐵絲不加熱，不燃燒，④中鐵絲加熱劇烈燃燒，所以通過對比①④可知，溫度達到著火點是鐵燃

燒的條件之一，選項正確；

D、鐵絲燃燒會產(chǎn)生高溫的熔化物，為防止炸裂瓶底，需要放一些水或干沙，所以干沙可以換成水，②中

鐵絲生銹消耗氧氣，④中鐵絲燃燒消耗氧氣，所以①④中小氣球會變癟，選項正確；

故選:B。

3.（2023?江蘇常州?統(tǒng)考二模）用如圖所示實驗進行鐵釘銹蝕的研究。一段時間后試管①、②中鐵釘幾乎

沒有生銹，而試管③中鐵釘明顯生銹，試管④、⑤中鐵釘嚴重生銹。下列說法不正確的是

A.試管②中使用“煮沸并迅速冷卻的蒸儲水”，目的是除去蒸餛水中溶解的氧氣且減少氧氣再溶于水

B.由②、③實驗得出鐵釘生銹需要氧氣

C.由①、③得出鐵生銹是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)作用的過程

D.④、⑤現(xiàn)象說明：鹽酸、食鹽水等物質(zhì)會加速鐵的生銹

【答案】C

【詳解】A、氣體的溶解度隨溫度的升高而減小，試管②中使用“煮沸并迅速冷卻的蒸儲水”，m的是除去

蒸惚水中溶解的氧氣且減少氧氣再溶于水，故選項說法正確；

B、試管②中鐵釘只與水接觸，不生銹，試管③中鐵釘與氧氣和水同時接觸，生銹，由②、③實驗得出鐵

生銹需要與氧氣，故選項說法正確；

C、試管①中鐵釘只與氧氣接觸，不生銹，試管③中鐵釘與氧氣和水接觸，生銹，由①、③實驗得出鐵生

銹需要與水，但不能得出鐵生銹需要與氧氣，故選項說法不正確；

D、由試管④、⑤中鐵釘嚴重銹蝕可知，鹽酸、食鹽水會加速鐵的腐蝕，故選項說法正確。

故選C。

4.（2023?江蘇常州??？寄M預測）垃圾分類，全民行動。下列不能放入可回收垃圾箱的是

A.舊報紙B.易拉罐C.廢舊干電池D.礦泉水瓶

【答案】C

【詳解】A、舊報紙能放入可回收垃圾箱，不符合題意；

B、易拉罐能放入可回收垃圾箱，不符合題意；

C、廢舊干電池含一些有害物質(zhì)，不能放入可回收垃圾箱，符合題意；

D、礦泉水瓶能放入可回收垃圾箱，不符合題意：

故選C。

5.（2023?江蘇南京?統(tǒng)考一模）下列措施中，不能防止鋼鐵生銹的是

A.在鋼鐵表面涂油B.存放在潮濕的空氣中

C.在鋼鐵表面刷漆D.鍍耐磨和耐腐蝕的銘

【答案】B

【詳解】A、在鋼鐵表面涂油，隔絕了鐵與氧氣和水的接觸，能防止鋼鐵生銹，不符合題意；

B、存放在潮濕的空氣中，鐵與氧氣和水接觸，不能防止鋼鐵生銹，符合題意；

C、在鋼鐵表面刷漆，隔絕了鐵與氧,氣和水的接觸，能防止鋼鐵生銹，不符合題意；

D、被耐磨和耐腐蝕的格，隔絕/鐵與氯氣和水的接觸，能防止鋼鐵生銹，不符合題意。

故選Ao

8.（2023秋?江蘇徐州?九年級統(tǒng)考期末）下列情況下，鐵釘腐蝕最慢的是

A.放在潮濕的空氣中B.部分浸入稀的食鹽溶液中

C.埋在干燥、致密、不透氣的土壤中D.埋在潮濕、疏松、透氣的酸性土壤中

【答案】C

【詳解】A、放在潮濕的空氣中，鐵與氧氣和水接觸，容易生銹；

B、部分浸入稀的食鹽溶液中，鐵與氧氣和水接觸，容易生銹，且食鹽水會加速鐵的銹蝕；

C、埋在干燥、致密、不透氣的土壤中，隔絕氧氣和水，不易生銹；

D、埋在潮濕、疏松、透氣的酸性土壤中，鐵與氧氣和水接觸，且鐵能與酸反應，會加速銹蝕，

故腐蝕最慢的是C。

9.（2023秋?江蘇徐州?九年級統(tǒng)考期末）下列關于金屬的說法正確的是

A.人類使用金屬鋁的年代早于銅、鐵

B.在鋼鐵制品的表面鍍一層鋅可以防銹

C.”真金不怕火煉”表明金的熔點非常高

D.由于武德合金沸點很低，所以它常用來制保險絲

【答案】B

【詳解】A、人類使用金屬銅、鐵的年代早于鋁，鋁的使用僅是100多年前的事情；故錯誤；

B、因為鋅比鐵活潑，鋼鐵制品表面鍍鋅后，會先腐蝕鍍鋅層，保護鐵制品，選項正確：

C、“真金不怕火煉”說明金的化學性質(zhì)很穩(wěn)定，即使高溫也不與氧氣發(fā)生反應，選項錯誤；

D、武德合金用于制造保險絲是因為其熔點低，選項錯誤。

故選Bo

10.（2023秋?江蘇南京?九年級統(tǒng)考期末）在下列環(huán)境中，鐵釘最容易生銹的是

A.在干燥的空氣中B.在潮濕的空氣中

C.浸沒在植物油中D.浸沒在蒸福水中

【答案】B

【詳解】鐵與水和氧氣共同接觸時會生銹，故選B。

11.（2023?江蘇常州?一模）家庭鐵制菜刀洗后常用的防銹方法是

A.擦干B.鍍金屬C.涂油D.燒搪瓷

【答案】A

【詳解】家庭鐵制菜刀洗后常用的防銹方法是擦干，防止鐵和水的接觸，防止鐵生銹。

故選Ao

12.（2023?江蘇揚州?統(tǒng)考二模）北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國航天的力量，在航天科技中會用到大量金

屬材料。下列有關金屬材料的說法正確的是

A.合金中一定只含金屬元素B.合金的熔點一般比組成金屬低

C.純銅比黃銅的硬度更大D,生銹的鋼鐵制品沒有回收價值

【答案】B

【詳解】A、合金是指向一種金屬中加熱融合其它金屬或非金屬而形成具有金屬特征的混合物，則合金中

一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素，該選項說法不正確；

B、合金的熔點一般比組成金屬的熔點低，該選項說法正確；

C、黃銅為銅鋅合金，黃銅的硬度比純銅大，該選項說法不正確；

D、生銹的鋼鐵制品仍有回收價值，該選項說法不正確。

故選Bo

13.（2023?江蘇徐州??？家荒＃┳呓晡奈?，人們發(fā)現(xiàn)青銅器在含有C「的環(huán)境中易生成CuCL隨著環(huán)

境條件的變化而發(fā)生銹蝕，銹層物質(zhì)成分示意圖如圖所示。下列敘述錯誤的是

A.銅綠中含有Cu、H、0、C四種元素

B.CuCl與0?、山0發(fā)生化合反應生成CMOH）3cl

C.青銅器在銹蝕的過程中銅元素的化合價升高

D.在干燥、無氧的環(huán)境中有利于青銅器的保護

【答案】B

【洋解】A、由銅綠的化學式CsiOH）2c03可知，銅綠中含有Qi、H、O、C四種元素，正確；

B、生成物為Cs（OH）2c03、Cs（OH）3cl兩種，不符合“多變一”特征，不是化合反應，錯誤；

C、青銅器在銹蝕的過程中，由Cu。中的+1價變?yōu)镃u2（OH）2c（HCu2（OH）3。中的+2價，銅元素的化合

價升高，正確；

D、在干燥、無氧的環(huán)境中有利于青銅器的保護，正確。

故選Bo

14.（2023?江蘇揚州??？寄M預測）下圖裝置是探究影響鐵銹蝕因素的實驗，記錄如卜.表，下列分析錯誤

的是

序號其他試劑200s時02的含量

①干燥劑21%

②10滴水15%

③10滴水和食鹽8%

A.①②證明水對鐵銹蝕有影響B(tài).①③證明食鹽能加快鐵銹蝕

C.②③中氧氣含量減少證明鐵已銹蝕D.該實驗無法證明炭粉對鐵銹蝕有影響

【答案】B

【詳解】A、空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%,①中加入干燥劑后，200s時氧氣的含量仍然為21%,說明加

入干燥劑后，鐵粉不會生銹，②中加入10滴水后，200s時氧氣的含量減少為15%,消耗氧氣，說明鐵粉

慢慢銹蝕，因此①②證明水對鐵銹蝕有影響，故A分析正確；

B、①中加入干燥劑后，200s時輒氣的含量仍然為21%,說明加入干燥劑后，鐵粉不會生銹，③中加入10

滴水和食鹽，200s時氧氣的含量為8%,根據(jù)控制變量的原則，有水的存在，不能證明食鹽能加快鐵銹

蝕，而②中中加入10滴水后，2(X)s時氧氣的含量為15%,③中加入10滴水和食鹽，200s時氧氣的含量為

8%,②③對比，③比②中氧氣含量更少，說明③比②銹蝕更快，即可證明食鹽能加快鐵銹蝕，故B分析

錯誤；

C、鐵銹蝕需要消耗氧氣，②③中氧氣含量減少證明鐵已銹蝕，故C分析正確；

D、對比三個實驗，均加入了等量的炭粉，無法證明碳粉對鐵銹蝕有影響，故D分析正確；

故選B。

15.(2023?江蘇無錫?統(tǒng)考二模)實驗研究鐵銹蝕影響因素，記錄如下、下列分析正確的是

序號其他試劑200s時02的含量

①干燥劑21%

②10滴水15%

③10滴水和食鹽8%

氧氣傳感器

B.①③證明食鹽能加快鐵銹蝕

C.該實驗能證明炭粉對鐵銹蝕有影響

D.該實驗不能證明鐵銹蝕需要氧氣

【答案】A

【詳解】A、①加入干燥劑后，鐵粉不會銹蝕；②加入10滴水后，鐵粉慢慢銹蝕，因此①②證明水對鐵銹

蝕有影響，正確；

B、②加入10滴水后，鐵粉慢慢銹蝕：③加入10滴水和食鹽，鐵粉很快銹蝕，因此②③證明食鹽能加快

鐵銹蝕，錯誤：

C、對比三個實驗，并不能證明炭粉對鐵銹蝕有影響，錯誤；

D、鐵銹蝕時，通過氧氣傳感器可知裝置內(nèi)氧氣的含量降低，說明鐵銹蝕需要氧氣，錯誤。

故選Ao

16.（2023秋?江蘇淮安?九年級統(tǒng)考期末）金屬材料的使用作為一個時代的標志，見證了人類文明發(fā)展的過

程.歷史上人類冶煉不同金屬的大致年代加圖所示：

（1）2021年3月,三星堆遺址又出土了大量的青銅器和金器，其中部分青銅器和金器上，還有被人為敲擊的痕

跡。通過敲打可將青銅等金屬材料打制成不同的形狀，是利用了金屬的o

（2）鐵器時代大約在公元前500年，至今鐵仍是年產(chǎn)量最高的金屬，但每年因腐蝕造成了巨大損失，提出一

條防止鐵生銹的措施。鐵生銹的過程屬于（選演"吸熱”或“放熱”）反應。

（3）鋁的利用距今約200年，現(xiàn)在鋁的年產(chǎn)量得到大幅度的提高。鋁雖然較活潑，但抗腐蝕性能好原因

是O

【答案】（1）延展性（2）涂油（合理即可）放熱

（3）鋁在常溫下易與氧氣反應在其表面形成一層致密的氧化膜

【詳解】（1）通過敲打可將青銅等金屬材料打制成不同的形狀，這是利用了金屬可以延長和展開的性能，

即延展性：

（2）防止鐵生銹的方法是使鐵和氧氣或水隔絕，可以是保持鐵制品表面干燥，或在鐵制品表面覆蓋保護

層，如涂油、刷油漆等，或制成抗腐蝕性能更好的合金；

鐵生銹過程會放出熱量，屬于放熱反應；

（3）鋁在常溫下易和空氣中氧氣反應生成一層致密的氧化鋁薄膜可以將氧氣和里層鋁隔開，從而起到保

護作用。

17.（2023?江蘇?統(tǒng)考模擬預測）同學們設計了如圖I所示實驗，進行影響鐵銹蝕因素的探究。一周后，試

管A中鐵釘幾乎沒有生銹，試管B中鐵釘稍有生銹，試管C中鐵釘明顯銹蝕，試管D中鐵釘嚴重銹蝕。

（1）試管B中使用“煮沸并迅速冷卻的蒸鏘水”，目的是。

（2）試管C中鐵釘明顯銹蝕而試管A中鐵釘幾乎沒有生銹，由此可得出的結論是。

（3）對于試管B中鐵釘稍有生銹，同學們展開深入研究，將煮沸并迅速冷卻的蒸儲水倒入燒杯中，迅速倒入

植物油鋪滿水面。然后將溶解氧傳感器插入水中，通風環(huán)境中持續(xù)三天采集得到數(shù)據(jù)圖像如圖2所示（室溫

下，自然狀況的水中溶解氧約為89mg/L）o

據(jù)此回答：

①B試管中鐵釘也稍有生銹的原因是o

②為達到圖I設計A、B、C實驗的目的，針對B試管可采取的改進措施是。

（4）分析A、B、C、D中的實驗現(xiàn)象，可知（寫化學式）的存在會加速鐵的銹蝕。

（5）小麗同學猜測：鐵銹蝕的快慢還可能與氧氣的濃度有關，為判斷該猜測是否正確，請你設計實驗驗證小

麗同學的猜想，簡述實驗方案（實驗方案包括操作、現(xiàn)象和結論）。

【答案】（1）防止溶解在水中的氧氣對實驗造成影響（2）鐵生銹需要水

（3）鐵釘和水及水中溶解的少量氧氣接觸生銹增加植物油厚度或?qū)⒃嚬軆?nèi)液面高度加至求管口附

近，將試管口蓋上橡膠塞（合理因可）（4）NaCl

⑸取兩只試管分別放入打磨過的鐵釘，加入等量蒸儲水至鐵釘高度的一半，試管①直接蓋上橡膠塞，試管

②通入一段時間氧氣后蓋上橡膠塞，一周后觀察鐵釘生銹情況。①中鐵釘明顯銹蝕，②中鐵釘嚴重銹蝕，

說明其他條件相同時，氧氣濃度越大鐵銹蝕越快

【詳解】（1）氣體溶解度隨溫度的升高而降低，”煮沸并迅速冷卻的蒸偏水”可以減少水中溶解的空氣，防

止溶解在水中的氧氣對實驗造成影響。所以試管B中使用“煮沸并迅速冷卻的蒸儲水”，目的是防止溶解在

水中的氧氣對實驗造成影響；

（2）C中鐵和氧氣、水接觸生銹，A中鐵和氧氣接觸，不和水接觸不生氣。變量是水，所以可得出的結論

是鐵生銹需要水：

（3）①鐵生銹需要和氧氣、水同時接觸，則B試管中鐵釘也稍有生銹說明鐵同時和氧氣、水接觸則

生銹的原因是鐵釘和水及水中溶解的少量氧氣接觸生銹。

②從圖2可知，隨著時間的增加，水中溶解氧的量逐漸增加。要對B進行改進則需要減少溶解氧的量。氧

氣更難溶于植物油，所以可以增加植物油厚度。限制能與植物油接觸的氧氣量也可減少氧氣的溶解，則可

將試管內(nèi)液面高度加至試管口附近，將試管口蓋上橡膠塞。其他合理即可。

(4)鐵生銹需要和氯氣、水同時接觸。試管C中鐵釘明顯銹蝕，試管D中鐵釘嚴重銹蝕，變量是D中加

入的是食鹽水，水中有氯化鈉，則可知NaCl的存在會加速鐵的銹蝕。

(5)鐵銹蝕的快慢還可能與氧氣的濃度有關，則變量是氧氣的濃度，可使用氧氣和空氣作為變量進行對

比。另鐵生銹需要和水，氧氣同時接觸，所以要確保鐵和水、氧氣接觸.所以設計實驗為：取兩只試管分

別放入打磨過的鐵釘，加入等量蒸播水至鐵釘高度的一半，試管①直接蓋上橡膠塞，試管②通入一段時間

氧氣后蓋上橡膠塞，一周后觀察鐵釘生銹情況。①中鐵釘明顯銹蝕，②中鐵釘嚴重銹蝕，說明其他條件相

同時，氧氣濃度越大鐵銹蝕越快。

18.(2023?江蘇揚州?統(tǒng)考一模)學習小組對影響鐵銹蝕因素及控制實驗條件的探究開啟了項目化學習之

旅。

【項目一】探究鐵銹蝕的條件

⑴鐵生銹是(填“劇烈”或“緩慢”)氧化。

(2)一天后試管a中的鐵釘生銹而c中的鐵釘沒有生銹，由此可得出：鐵生銹需要與接觸。

(3)鐵釘生銹的其中一步反應是鐵與氧氣、水共同作用生成Fe(OH)2,該反應化學方程式為一。

【項目二:】探究植物油能否完全隔絕氧氣

一段時間后，仔細觀察試管b中鐵釘，發(fā)現(xiàn)也有銹蝕現(xiàn)象。為此大家又設計了如下實驗。

［實驗門將涂水的鐵片置于植物油中，并放置于密封的無氧容器中，一天后觀察鐵片無銹跡。

［實驗2］將涂水的鐵片置于植物油中，并敞口放置于空氣中，一天后發(fā)現(xiàn)少量銹斑，再過一段時間觀

察，銹斑面積增大。

(4)植物油(填“能''或"不能”)完全隔絕空氣中的氧氣。

(5)根據(jù)實驗1和實驗2的對比，為達到任務一的目的，試管b可采取的改進措施為。

【項目三】探究植物油隔離對CO2在水中溶解情況的影響

已知：CO2在水中的逸出速率大于溶解速率，故也可用排水法收集CO”

(6)圖二中儀器①的名稱,發(fā)生裝置有一處明顯的錯誤。

(7)實驗室制取C02的化學方程式為o

⑻裝置改進后，用兩個量筒分別收集lOOmLCXh并倒置于水槽中，向其中一個量筒內(nèi)迅速注入少量植物

油，使CO2與水被植物油隔開（C02與植物油不反應）。測得量筒內(nèi)C02體枳隨時間的變化曲線如圖三。

①分析圖三，可得出植物油不能完全將CO2與水隔離，可以（填“加快''或"減緩”）CO2在水中的溶解。

②取量筒內(nèi)的液體少量于試管中，滴加（填試劑名稱），溶液變紅色，說明顯酸性。

【答案】（1）緩慢（2）水/出0（3）2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2

（4）不能（5）將干燥的鐵片置于油中，并敞口放置于潮濕的空氣中，觀察鐵片是否生銹（合理即可）

（6）錐形瓶長頸漏斗插在液面之上（7）CaCO3+2HCl=CaCh+H2O+CO2T

（8）減緩石蕊試液

【詳解】（1）鐵生銹的速度較慢，是緩慢氧化；

（2）試管a中鐵與氧氣、水接觸，試管c鐵只與氧氣接觸，一天后試管a中的鐵釘生銹而中的鐵釘沒有生

銹，由此可得出：鐵生銹需要與水接觸

（3）根據(jù)“鐵釘生銹的其中一步反應是鐵與氧氣、水共同作用生成Fe（0H）2”可知，該反應的反應物是鐵、

氧氣和水，生成物是Fe（On）,，化學方程式為：2Fe+O,+2nq=2Fe（OH）“

（4）根據(jù)實驗I、實驗2的實驗現(xiàn)象，可得出結論是：植物油不能完全隔絕空氣中的氧氣；

（5）任務一中植物油的目的隔絕氧氣，試管b可采取的改進措施為將干燥的鐵片置于油中，井敞口放置

于潮濕的空氣中，觀察鐵片是否生銹；

（6）圖二中儀器①的名稱錐形瓶，發(fā)生裝置有一處明顯的錯誤長頸漏斗插在液面之上，產(chǎn)生的二氧化碳

氣體會從長頸漏斗處逸出，量筒中可能有收集不到氣體：

（7）實驗室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石與鹽酸反應，大理石或石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳

酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式是CaCO3+2HQ=CaC12+H2O+CO2T；

（8）①分析圖三，無論是否用植物油，二氧化碳氣體的體積都減少，用植物油隔高二氧化碳氣體減少較

慢，可得出植物油不能完全將CCh與水隔離，可以減緩CO2在水中的溶解；

②石蕊遇酸性物質(zhì)變紅色，取量筒內(nèi)的液體少量于試管中，滴加石蕊試液，溶液變紅色，說明顯酸性。

19.（2023?江蘇淮安?校聯(lián)考三模）脫氧劑可以延長食品保質(zhì)期。某脫氧劑的主要成分為鐵粉、活性炭和氯

化鈉。針對該脫氧劑進行如下活動：

活動一：驗證脫氧劑中含有活性炭

【進行實驗】

（1）如圖所示，取脫氧劑樣品置于珀煙（耐高溫容器）內(nèi)，在電爐上灼燒，最終黑色全部消失。灼燒期間，

在珀煙上方罩上燒杯，過一會兒，迅速把燒杯倒過來，向燒杯內(nèi)注入澄清石灰水，振蕩，觀察到—的現(xiàn)

象，說明脫氧劑中含有活性炭。

【反思與評價】

（2）用酒精燈替換電爐重復上述實驗，雖出現(xiàn)相同現(xiàn)象，但會影響實驗結論，其原因是

活動二：探究脫氧劑中氯化鈉的的作用

【查閱資料】脫氧劑能延長食品保質(zhì)期是利用了鐵生銹的原理

【猜想與假設】氯化鈉可能影響鐵生銹的速率

時間/h0

A裝置導管中水面上升高度/cm0

B裝置導管中水面上升高度/cm00

【進行實驗】按下圖所示A、B裝置進行實驗，相同溫度下，每隔一段時間測量導管中水面上升高度，實

驗數(shù)據(jù)如下表。

【解釋與結論】

（3）從化學、物埋兩個視角綜合分析，A、B裝置導管中水面上升的原因是。

（4）結合表中數(shù)據(jù)，得出脫氧劑中氯化鈉的作用是（填“加快”或“減慢”）鐵生銹的速率。

【反思】

（5）寫出一種防止鐵生銹的具體方法。

【答案】（1）澄清石灰水變渾濁（2）酒精燃燒也會生成二氧化碳，無法確定生成的二氧化碳是因為碳燃燒還

是酒精燃燒產(chǎn)生的，會干擾活性炭的鑒定（3）鐵與水、氧氣反應生銹，燒瓶內(nèi)氣體減少，氣壓減小，所以

大氣壓將水壓入導管（4）加快（5）刷油漆（合理即可）

【洋解】（1）根據(jù)結論脫氧劑中含有活性炭，碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸

鈣沉淀和水，所以向燒杯內(nèi)注入澄清石灰水，振蕩，觀察到澄清石灰水變渾濁，說明脫氧劑中含有活性

炭；

（2）酒精燈的燃料酒精燃燒生成二氧化碳和水，無法確定生成的二氧化碳是因為碳燃燒還是酒精燃燒產(chǎn)

生的，所以用酒精燈替換電爐重復上述實驗，雖出現(xiàn)相同現(xiàn)象，但會影響實驗結論；

（3）導管內(nèi)水面上升，是因為瓶內(nèi)氣壓減小，大氣壓將燒杯內(nèi)的水壓入導管。鐵與水、氧氣反應生銹，

燒瓶內(nèi)氣體減少，氣壓減小，所以大氣壓將水壓入導管；

（4）A裝置導管中水面上升，開始時間較短，最終高度較大，說明A鐵生銹較快，則脫氧劑中氯化鈉的

作用是加快鐵生銹的速率；

（5）鐵生銹需要與氧氣、水蒸氣同時接觸，所以可以在鐵制品表面刷油漆或涂油等（合理即可）可以達

到防銹的目的。

20.（2023?江蘇淮安?統(tǒng)考一模）我國高鐵創(chuàng)造的中國速度今世界矚目，某學習小組對高鐵建設中的銅鐵銹

蝕進行探究。

【提出問題】鐵銹蝕與哪些因素有關。

【設計實驗】

實驗一：定性探究鐵銹蝕的因素

取四枚大小相同的潔凈無銹鐵釘分別放入試管。進行圖1實驗，現(xiàn)象如下表。

試管編號ABCD

-周后鐵釘表面現(xiàn)象有一層鐵銹無明顯變化無明顯變化有較厚鐵銹

（1）對比A、B、C試管中實驗現(xiàn)象，說明鐵銹蝕是與空氣中的發(fā)生化學反應。

（2）對比A和D試管中實驗現(xiàn)象，說明鐵銹蝕快慢與有關；

實驗二：定量探究影響鐵銹蝕的因素

小組設計了圖2裝置，檢查氣密性，將5g鐵粉和2g碳粉加入三頸燒瓶，U時刻加入2mL飽和NaCI溶液

后，再將一只裝有5mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上（此時沒有推動注射器活塞），采集數(shù)據(jù)。

⑶據(jù)圖3分析，說明鐵生銹（填“放熱"或''吸熱"），Zt3這段時間反應并未停止但溫度卻開始降

低，原因是。

⑷據(jù)圖3、圖4分析，稀鹽酸注入燒瓶中的時刻是（填飛”或也“或\”）。

實驗三：測定部分生銹的鐵粉中鐵的含量

（5）連接如圖5裝置。取部分生銹的鐵粉（鐵和氧化鐵的混合物于堆形瓶中，加入足量稀鹽酸進行實驗。完

全反應后，測得生成氣體體積為，已知該條件下氫氣密度為，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，請計算該固體中鐵的質(zhì)量分

數(shù)。（寫出計算過程）

（6）學習小組有同學提出：用這種方法測得的氣體體積不夠準確，可能會導致測定的鐵的質(zhì)量分數(shù)偏大，可

能的原因是（填序號）。

a.裝置的氣密性不好b.鐵與鹽酸反應放熱

c.裝置內(nèi)原來的空氣沒有排掉d.沒有扣掉加入的鹽酸的體積

【答案】（1）水、氧氣（2）氯化鈉（3）放熱生銹放熱小于熱量散失

（42（5）解：H2的質(zhì)量為：0.2Lx0.09g/L=0.018g

設該固體中Fe的質(zhì)量為x

固體中鐵的質(zhì)量分數(shù),，必%=84%

答：該固體中鐵的質(zhì)量分數(shù)為84%。

（6）bd

【詳解】（1）A試管中鐵與水、氧氣同時接觸，鐵生銹，B試管中鐵只與水，鐵不生銹，C試管中鐵只與

氧氣接觸，鐵不生銹，對比A、B、C試管中實驗現(xiàn)象，說明鐵誘蝕是與空氣中的水、氧氣發(fā)生化學反

應，故填：水、氧氣。

（2）對比A和D,D中為氯化鈉飽和溶液，且生銹比較嚴重，說明鐵銹蝕快慢與氯化鈉有關，故填：氯

化鈉。

（3）①由圖3可知，鐵生銹過程中溫度升高，說明鐵生銹放熱，故填：放熱。

②鐵生銹后，裝置內(nèi)的氧氣含量變少，生銹速率變慢，而裝置散熱，則t2~t3這段時間反應并未停止但溫度

卻開始降低，是因為生銹放熱小于熱量散失，故填：生銹放熱小于熱量散失。

（4）鹽酸與鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣，同時放出熱量，由圖3、圖4知，13時刻后，溫度和壓強都明顯

增大，所以稀鹽酸注入燒瓶中的時刻是t3,故填：13。

（5）見答案。

（6）A、裝置的氣密性不好，生成的氫氣會擴散到空氣中，導致測定的鐵的質(zhì)量分數(shù)偏小，故A不符合

題意；

B、鐵與鹽酸反應放熱，會使測定的氫氣的體積偏大，導致測定的鐵的質(zhì)量分數(shù)偏大，故B符合題意；

C、裝置內(nèi)原來的空氣沒有排掉，不會影響測定氫氣的體積，故C不符合題意；

D、沒有扣掉加入的鹽酸的體積，會使測定的氫氣的體積偏大，導致測定的鐵的質(zhì)量分數(shù)偏大，故D符合

題意。

故填：bd或db0

21.（2023?江蘇鎮(zhèn)江?統(tǒng)考二模）從古至今，鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。

一、鐵材料的認識

（1）鋼鐵是目前使用較廣泛的金屬.如圖是某太陽能電池示意圖，其中不涉及到的材料是（選填字

母）。

a.無機材料b.合成材料c.復合材料

（2）圖中支架采用合金鋼，相比于純鐵，它的硬度更______（選填“大”或“小

（3）《天工開物》記載的“炒鋼”是靠鼓風并不斷攪拌熔化的生鐵使其成鋼?！俺翠摗笔菫榱私档蜕F中

元素的含量。

(4)鐵制品使用過程中容易生銹，實際上是鐵與空氣中的發(fā)生化學反應的過程。鐵制品表面的鐵銹，

可加入稀鹽酸除去，其原理是(用化學方程式表示)。

二、鐵紅(FezCh)的制備

工業(yè)上用硫鐵礦燒渣(含有Fez。?、FeO和SiCh等)制備鐵紅的步驟如圖所示。

⑸酸浸前，將燒渣粉碎的目的是o

⑹酸浸時，硫酸不能過量太多，一是節(jié)約硫酸，二是。

(7)“沉鐵”過程溫度不宜過高，主要原因是。

(8)“沉鐵”后過濾，濾渣中含有FeOOH,將其焙燒后可得到鐵紅，寫出焙燒時發(fā)生反應的化學方程

式。

三、還原性鐵粉的制備

上述流程制備的鐵紅混有少量FeOOH,實驗小組取該鐵紅樣品置于裝置A中，通入CH4后加熱制備還原

性鈦粉，不同溫度下測得裝置B和C的質(zhì)量變化如表所示。

【資料】FeOOH在35OC時完全分解。加熱到500c以上，F(xiàn)e2()3和CM開始反應，生成鐵的其他氧化

物、CO?和Hz。。溫度高于700C,生成Fc。

溫度℃裝置B/g裝置C/g

室溫

350200

600m

650

(9)裝配好實驗裝置后，先要。

(10)停止加熱后還要持續(xù)通入一段時間CH4,目的是防止倒吸和o

(11)表中m=o

(12)加熱到600c時，裝置A中剩余固體的化學式為o

(13)650℃時，A中剩余固體為FeO和FeaOa的混合物，寫出裝置A中固體由FezQ，加熱到650℃時發(fā)生反

應的總化學方程式o

【答案】⑴c⑵大⑶碳(4)氧氣和水Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

⑸增大反應物接觸面積，加快反應速率，提高燒渣浸出率(6)會增加沉淀過程中氨水的用量

高溫

（7）碳酸氫鉉發(fā)生分解，防止氨水揮發(fā)或分解，降低產(chǎn)率(8)IFeOOH=FC2O,+H,O

（9）檢查裝置氣密性（10）防止空氣進入，導致剛剛制得的鐵再次被氧化

（12）Fe2O32Fe3O42FeO

（13）8^203+CH4-4FeO+4Fe,O4+CO2+2H,O

【詳解】（1）銅絲、鋁合金、合金鋼均屬于無機金屬材料，單晶硅屬于無機非金屬材料，塑料屬于合成材

料，故不涉及材料是復合材料，選c；

（2）合金是的硬度比其組成成分金屬的硬度大，合金鋼屬于鐵合金，故其相比于