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知识管理归类探究当堂测评分层作业第九单元金属第三节钢铁的锈蚀与防护知识管理1．钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法锈蚀因素：________________和____。防锈方法：(1)保持钢铁制品的干燥和洁净。(2)金属表面覆盖保护层，如涂油，刷漆，覆盖搪瓷、塑料等。(3)改变金属的组成和结构，如制成合金等。易错易淆：(1)铁锈是混合物，主要成分是Fe2O3。(2)铁生锈的两个条件缺一不可。(3)钢铁制品表面生锈，应及时除锈。因铁锈疏松多孔，不能阻止钢铁制品与空气、水的接触，会进一步加速钢铁的锈蚀。氧气(或空气)水2．废旧金属的回收利用意义：回收废旧金属有利于保护我们的生存环境，有利于金属资源的充分利用，有巨大的社会效益和经济效益。归类探究类型之一了解钢铁锈蚀的因素为探究铁锈蚀的影响因素，某兴趣小组做了如下实验。【实验方案】将3枚洁净的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】3天后，Ⅰ、Ⅲ中铁钉不生锈，Ⅱ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)防止铁锈蚀的一种方法是___________________________。【拓展探究】(3)小明发现海边的铁器很容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁的锈蚀。请设计实验方案验证小明的猜想_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。与水接触(合理均可)涂油(或喷漆、覆盖搪瓷等)在A、B、C、D四支试管中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、完全浸没在食盐水中的细铁丝，两天后观察，发现浸过食盐水的细铁丝锈蚀最严重(一定要有对比实验)【解析】(1)对照实验Ⅰ、Ⅱ，变量为是否有水，可知铁锈蚀的条件之一为与水接触等涉及水的合理答案均可。(2)防止铁锈蚀的方法可以是涂油、喷漆、覆盖搪瓷等。(3)要验证氯化钠能加快铁的锈蚀，可以通过对比实验来说明，如在A、B、C、D四支试中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、完全浸没在食盐水中的细铁丝，两天后观察，发现浸过食盐水的细铁丝锈蚀最严重。【点悟】钢铁生锈的过程，实际上是铁与氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。类型之二钢铁的锈蚀与防护金属在生产生活中应用广泛。(1)以下用品中，主要利用金属导电性的是______(填序号)。(2)目前世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%～40%。钢铁锈蚀的条件是________________________。为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能防止锈蚀的共同原理是_____________________。盐酸常用于金属表面除锈，写出用盐酸清除铁锈(主要成分为Fe2O3)的化学方程式：_______________________________________。B与氧气和水同时接触隔绝氧气和水Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O(3)一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是____(填序号)。A．银块B．铜块C．铅块D．锌块(4)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是______(填序号)。A．节约金属资源B．减少矿物开采，合理利用资源C．防止钢铁生锈DAB【解析】(1)铝箔是利用了金属具有延展性，铜导线是因为铜具有导电性，炒锅是利用了金属具有导热性。(2)铁生锈的条件是需要接触到氧气和水，所以在金属表面刷漆等是为了隔绝氧气和水，而除锈的方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。(3)避免铁被腐蚀，需要利用一种活动性更强的金属，故选择锌。(4)回收金属，既可以节约金属资源又可以减少目前金属矿物的开采量。当堂测评1．铁制品生锈，这种变化属于()A．物理变化B．化学变化C．剧烈氧化D．还原反应2．下列方法中不能防止铁锅腐蚀的是()A．表层镀锌B．食盐水浸泡C．制成合金D．表层涂油BB3．如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答：(1)从“①”“②”“③”中，选出一定发生化学变化的是___(填序号)。(2)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是______________________(用化学方程式表示)。(3)废旧金属“循环利用”的意义是___________________________________________________________________(写一点即可)。①CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu节约金属资源(或节约冶炼金属消耗的能源；可以减少对环境的污染等)分层作业1．下列说法不符合事实的是()A．钢铁生锈是缓慢氧化B．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁C．铁锈的主要成分是四氧化三铁D．及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈C2．下列方法不能防止铁制品生锈的是()①涂油②刷油漆③砂纸擦④镀铬⑤水洗⑥放在干燥处A．③⑤B．②④⑥C．①②④D．①④3．可持续发展战略的重要内容之一是保护资源，矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的，下列不属于金属资源保护有效途径是()A．国家支持各种公司开采矿物，以加快矿物开采的速度B．回收利用废旧全属，合理开采矿物C．积极寻找、研制金属的代用品D．采取有效方法，防止金属的腐蚀AA4．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须集中处理的问题被提上议事日程，其主要原因是()A．可以卖钱，增加经济收入B．回收电池中的石墨C．防止电池中汞、镉和铅等金属离子对土壤和水源的污染D．利用电池外壳的金属材料C5．下列关于金属的说法正确的是()A．硫酸铜溶液的配制可以在铁制容器中进行B．铝制品抗腐蚀能力较铁制品强C．用FeSO4溶液、Cu和Ag三种物质可以验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱顺序D．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O4B【解析】金属铁会与硫酸铜溶液反应，故不可以在铁制容器中进行，A错误；铝在常温下能在表面形成一层致密的氧化铝薄膜，故铝制品抗腐蚀能力较铁制品强，B正确；Cu和Ag的活动性比Fe弱，均不能发生反应，C错误；铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe2O3，D错误。故选B。6．[2017·福建]下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是()D7．下列说法不正确的是()A．回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要贵B．回收铝饮料罐可以节约金属资源C．回收铝饮料罐可以减少对环境的污染D．回收铝饮料罐可以节约能源【解析】回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐成本要低得多，回收铝饮料罐既可节约金属资源，又可以减少对环境的污染，同时还能节约能源。A8．小刚同学想探究钢铁锈蚀的条件，他将三个干净的铁钉分别放入A、B、C三支试管中定期观察并记录现象。请回答下列问题：(1)试管____中的铁钉最易生锈。(2)由此可知，钢铁锈蚀的条件是与______和____充分接触。(3)铁锈的主要成分是________(填化学式)。(4)请举出一种防止钢铁锈蚀的措施：__________________________________。A氧气水Fe2O3涂油(或刷漆、镀锌等)9．某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3做出猜想：金属铜锈蚀的条件应该类似于铁生锈而又与其有不同的因素。为证明铜生锈与铁生锈相同的两点因素以外的因素，需要进行如图所示实验中的()A．甲和乙B．甲和丁C．乙和丁D．丙和丁B【解析】因为铜绿即铜锈的成分为Cu2(OH)2CO3，除铜元素外还包含氢、氧、碳元素，而若像铁生锈的条件中需要水和氧气，那么无法提供碳元素，故铜生锈还需要空气中的另外一种含有碳元素的气体，即为二氧化碳，故要证明铜生锈与铁生锈不同在二氧化碳这种物质上，需对其进行控制变量，故选甲和丁。10．防锈和回收废旧金属都是保护金属资源的重要途径。为测定一种待回收的废铁中铁的锈蚀程度，某同学取该部分锈蚀的铁片样品(仅由铁和氧化铁组成)，测得其中氧元素的含量为12%，则样品中已被锈蚀的铁元素占原金属铁的质量分数约为()A．28%B．31.8%C．46.7%D．70%B【解析】样品的成分为Fe2O3、Fe。已知O元素为12%，设样品总质量为m，则O元素质量为0.12m。根据Fe2O3～2Fe～3O，可求得Fe2O3中Fe元素的质量为×0.12m＝0.28m。所以Fe的质量为m－0.12m－0.28m＝0.6m。已被锈蚀的Fe元素占原金属铁的质量分数为×100%＝31.8%。112480.28m0.6m＋0.28m11．金属材料在国防建设中起着重要的作用，如图甲为歼－15飞机在辽宁舰上起飞。(1)铝合金用于制造飞机的外壳，铝合金材质的主要优点是________________________________________________________。强度大、质量轻(或硬度大、耐腐蚀等合理答案均可)(2)改装前的辽宁舰舰身锈迹斑斑，钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的______________共同作用的结果。工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈，该反应的化学方程式为______________________________氧气、水蒸气Fe2O2+6HCl====2FeCl3+3H2O(3)为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀，通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属。小明为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了如图乙的两个实验：①实验一中，小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是____________________；②实验二中，若出现________________________现象，可证明铁的活动性强于铜，该反应的化学方程式为______________________________。选取酸的种类不同铁丝表面有红色的物质Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu12．如图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U形管的胶塞塞紧，U形管内水面处于同一高度，放置几天后观察到U形管内的水面_____(填字母序号)。AA．a比b高B．b比a高C．一样高D．无法判断【解析】(1)①试管A中的铁钉最易生锈。②由此可知，钢铁锈蚀的条件是与水和氧气充分接触。③根据质量守恒定律可知铁锈的主要成分是Fe2O3。④防止钢铁锈蚀的措施有涂油、刷漆、镀锌等。(2)由于铁与装置内的氧气反应，造成装置内的压强减小，故液柱a比b高。