九年级化学下册9.3 钢铁的锈蚀与防护复习 （新版）鲁教版.doc

钢铁的锈蚀与防护复习（鲁教版）‎ 一、导致钢铁锈蚀的因素 钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果，同时钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性也是影响钢铁锈蚀的因素。‎ 铁锈疏松多孔，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水接触，还会把空气和水分保留在钢铁制品表面，进一步加速钢铁锈蚀。因此，钢铁制品表面生锈时，应及时除锈。‎ 二、减缓钢铁锈蚀的方法 减缓和防止钢铁生锈的方法有很多，常用的有：‎ ‎(1)在金属表面覆盖保护层(涂刷矿物油、油漆，覆盖搪瓷、塑料等)。‎ ‎(2)在金属表面镀上一层不易锈蚀的金属。‎ ‎(3)改变金属的组成和结构(制成合金)。‎ 三、废旧金属的回收利用 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。‎ 钢铁的锈蚀与防护 钢铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果，钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。依据钢铁生锈的条件，防止钢铁生锈的基本思路是破坏其锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气和水。在生产生活中防止钢铁生锈的方法主要包括：(1)保持钢铁制品表面清洁干燥。(2)在钢铁制品表面涂保护层，使其与空气、水隔绝。例如涂刷矿物油、油漆，覆盖搪瓷、塑料等。(3)通过化学反应使钢铁制品表面生成一层致密的氧化物薄膜。利用某些金属如锌、锡、铬、镍等能在表面形成一层致密氧化膜的性质，用电镀法、浸镀法、喷镀法等，将上述金属镀在钢铁制品的表面，防止空气和水对钢铁的锈蚀。(4)组成合金，以改变钢铁内部的组织结构。例如，在钢中加入镍可增强防锈能力，含铬(18%)和镍(8%)的合金钢常被称为“铬镍不锈钢”。‎ ‎【例题】 (2011·山东日照中考)下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验(铁钉在不同环境中)，实验一段时间后，得出的结论错误的是( )。‎ A．甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙＞甲＞戊 B．丙中的铁钉不生锈 C．铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触 D．丁中铁钉生锈最严重 思路点拨：解决钢铁锈蚀的条件探究题，首先要熟记钢铁锈蚀的条件，然后对比不同的实验，从中找出实验共同的条件和不同的条件，从而得出不同条件对钢铁锈蚀的影响，即通常所说的利用对比实验探究金属锈蚀的影响条件。‎ 8‎ 解析：铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，丙中铁钉既不接触水也不接触氧气、丁中铁钉只接触水不接触氧气、戊中铁钉只接触氧气没有接触水，故丙、丁、戊都不生锈。乙中向水中通氧气，氧气的浓度越大生锈速率越快，故乙比甲生锈快。只有D不正确。‎ 答案：D ‎1．(2011·山东滨州中考)为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是( )。‎ A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属 C．链条表面涂机油 D．露天放置，日晒雨淋 ‎2．光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是( )。‎ ‎3．钢铁是使用最多的金属材料，但每年因锈蚀而损失的数量巨大，防止金属腐蚀已成为科学研究中的重大问题。以下有关金属腐蚀的叙述错误的是( )。‎ A．钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈 B．钢铁锈蚀的实质是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化 C．铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差 D．在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁锈蚀 ‎4．人类生产、生活中经常使用铁。下列关于铁的说法正确的是( )。‎ A．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采 B．生铁是含少量碳的铁合金 C．废弃铁制品回收成本太高，属于不可回收垃圾 D．纯铁比生铁硬，不锈钢比纯铁的防腐蚀性能差 ‎5.贝贝把一根用砂纸打磨过的铁丝弯成螺旋状放入试管中，如图所示，放置1～2周的时间后，装置中能出现的现象是：‎ 现象1：____________________________________________________；‎ 现象2：____________________________________________________；‎ 分析产生上述现象的原因：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 我们日常生活中随处可见以上现象的发生，请你任举两例：___________、___________。谈一谈防止该现象发生的措施有哪些？___________、________(至少填写两种方法)。‎ ‎6．(2011·江苏南京中考)钢铁是使用最多的金属材料。‎ 8‎ ‎(1)钢是含碳量为0.03%～2%的铁_________________，如碳素钢(主要成分为铁和碳)等。‎ ‎(2)【查阅资料】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，通常在轮船外壳上镶嵌的金属是_________________(填编号)。‎ A．银块 B．铜块 C．锡块 D．锌块 参考答案 ‎1. 解析：防止自行车生锈的措施是保持铁制品表面的清洁干燥，或者在铁制品表面涂保护层，但日晒雨淋会加剧生锈的速率。‎ 答案：D ‎2. 答案：B ‎3. 解析：钢铁锈蚀的实质是铁与氧气和水等发生了复杂的化学变化，因此在潮湿的空气中钢铁更容易生锈，A、B正确；铝易与空气中的氧气反应在表面生成一层致密的氧化物(Al2O3)薄膜，它可以阻止铝的进一步氧化，因而有较好的抗腐蚀性能，C错误；在钢铁表面刷油漆可隔绝氧气和水，以防止钢铁生锈，D正确。‎ 答案：C ‎4. 答案：B ‎5. 解析：铁与水和氧气接触易生锈，试管内氧气被吸收，压强减小，液面上升；日常生活中铁制品生锈的例子非常多，如菜刀生锈，锄头、镰刀生锈等；防止铁制品生锈应从隔绝氧气和水的角度考虑。‎ 答案：铁丝生锈 试管内液面上升 铁丝与试管内的氧气、水反应而生锈，使试管内压强减小，液面上升 菜刀生锈 铁管生锈……(答案合理即可) 刷油漆 镀保护层……(答案合理即可)‎ ‎6. 解析：(1)生铁和钢都是铁的碳合金；(2)由于两种金属在一起时，活动性强的先被腐蚀，因而要用活动性强的保护活动性弱的。四种金属中，只有锌的金属活动性比铁强，因而轮船的外壳要镶嵌锌块。‎ 答案：(1)合金 (2)D ‎1．全世界由于锈蚀而报废的金属占全世界年产量的20%～40%。下列各方法能有效防止金属生锈的是( )。‎ ‎①保持金属表面清洁和干燥 ②在金属表面喷油漆 ③经常用湿布把金属表面擦干净 ④在金属表面镀上铬等耐腐蚀金属 ⑤在金属表面涂上机油 ⑥放在阴凉潮湿处 A．②③④⑤ B．①②③④⑤⑥‎ C．①②④⑤ D．①②③⑤‎ ‎2．下列关于金属的说法中，正确的是( )。‎ A．篮球架的表面喷涂油漆，主要是为了美观 B．回收金属饮料罐，只是为了减少环境污染 C．银的导电性比铜好，所以常用银作电线而不用铜 8‎ D．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制医疗器械、炊具等 ‎3．关于金属腐蚀的知识，下列说法正确的是( )。‎ A．古代金银制品能保存至今是因为它们金属活泼性强 B．铜器保存在潮湿的空气中不会生成铜绿 C．铝锅比较耐用，是因为铝锅表面有一层致密的氧化物薄膜 D．不锈钢制成的厨具不易生锈，是因为它不含铁 ‎4．右图为某化学兴趣小组同学设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。请你分析以下相关叙述中，正确的是( )。‎ A．此实验设计必须在玻璃仪器中进行 B．一段时间后，塑料瓶会变瘪，说明铁生锈与空气有关 C．一段时间后，铁丝会由下到上出现锈蚀现象 D．一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，而水上、水下部分生锈不明显 ‎5．钢铁是重要的金属材料。‎ ‎(1)下图的铁制品的用途中，利用金属延展性的是___________ (填字母，下同)。‎ ‎(2)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其主要目的是___________。‎ A．节约金属资源 B．合理开采矿物 C．防止空气污染 ‎ ‎6．中国的铁矿石储量约为450亿吨，按照每年开采3亿吨的速度，可供开采约150年。所以废旧金属的回收和利用就显得尤为必要。你认为废旧金属的回收和利用的优点有( )。‎ ‎①节约金属矿物资源 ②节约了煤炭等能源 ③减少了环境的污染 ④节约了成本 A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①④‎ ‎7．地铁作为一种快速的轨道交通工具，越来越受到重视。下表列出4种金属的某些性质，对于制造地铁车厢的主要材料，你认为最合适的金属是( )。‎ 8‎ 金属 密度/g·cm－3‎ 强度 锈蚀性 导电性 参考价格(万元/t)‎ A ‎19.3‎ 差 不生锈 优 ‎9 000‎ B ‎8.9‎ 较弱 难生锈 优 ‎71‎ C ‎7.9‎ 优 会生锈 尚可 ‎46‎ D ‎2.7‎ 良 不生锈 良 ‎49‎ ‎8．化学电池在通信、交通和日常生活中有着广泛的应用。但是，废弃电池中含有铅、镍、镉、汞等所带来的环境污染问题也日益突出。为了解决这一问题，江苏移动“绿箱子计划”全新升级，以此呼唤人们在享受手机带来便利的同时，共同关注环保问题。某通信营业厅里放置的回收废手机及电池等配件的“绿箱子”。关于回收废电池的说法，不正确的是( )。‎ A．回收废电池主要是为了利用废电池外壳的金属材料 B．废电池中含有铅、镍、镉、汞等，一旦渗漏出来会对土壤造成严重污染 C．回收废电池不仅可以节约金属资源，而且可以减少环境污染，有利于人类健康 D．“绿箱子”上的“”是回收标志 ‎9．请根据已有的化学知识和生活经验回答下列问题：‎ ‎(1)我们知道铝是一种化学性质比铁活泼的金属，家庭厨房中，铝盆、铝勺、铝制电饭煲等通常都很耐腐蚀，这是因为____________________________________________。‎ ‎(2)含有较多醋酸(一种酸)的脏水不能直接倒入铁制下水道，其原因是_______________。‎ ‎(3)自行车的主要材料钢铁易生锈，请为右图中标示的自行车部件各设计一种不同的、合理的防锈方法。‎ ‎①支架_____________________________________________________；‎ ‎②辐条_____________________________________________________；‎ ‎③链条_____________________________________________________。‎ ‎10．(1)长期露置于空气中的金属M表面会被锈蚀。经检测，锈蚀物中除含有M外，还含有C、H、O三种元素。根据质量守恒定律，推测与金属M发生反应生成锈蚀物的物质。‎ 推测Ⅰ：锈蚀物中的H来自空气中的___________(填化学式，下同)，C来自空气中的___________，因此这两种物质肯定参加了反应。‎ 推测Ⅱ：锈蚀物中的O有多种来源，因此不能确定空气中的O2是否参加了反应。‎ ‎(2)某同学为了验证空气中的O2是否参加了反应，设计了如下系列实验，你认为其中必须要做的实验是___________ (填实验编号)。‎ 说明：①所用蒸馏水都是经煮沸并迅速冷却的；②固体干燥剂N只吸收水分，不吸收CO2和O2。‎ 8‎ ‎(3)假如要进行实验D，检验CO2是否充满的操作方法是_________________________。‎ ‎11．钢铁、铝合金、铜制品等是应用广泛的金属材料。据估计，每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一。某校化学兴趣小组的同学探究金属腐蚀的原因，设计如下实验：‎ ‎(1)如右图，取一根约‎10 cm的光亮铁钉放在自来水中，观察A、B、C三处的变化。几天后，他们会发现处___________最先出现铁锈。大家结合书本知识知道，铁在空气中生锈实际是铁和___________、___________等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。‎ ‎(2)一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为Cu2(OH)2CO3(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有CO2参加反应。‎ 请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式：____________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎(3)【查阅资料】 孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，也可以表示成CuCO3·Cu(OH)2。与孔雀石相似，还有许多矿物可用xCuCO3·yCu(OH)2(x、y都是正整数)表示，石青就是其中的一种[提示：Cu(OH)2CuO＋H2O]。‎ ‎【实验探究】 为了验证石青的组成成分，他们设计了如下实验，请你共同参与探究。‎ 实验操作 实验现象 结论 步骤1‎ 取少量石青样品置于大试管中加入足量稀硫酸 ‎(1)产生大量气体 ‎(2)溶液呈蓝色 ‎(1)石青中含有___________‎ ‎(2)石青中含有___________‎ 步骤2‎ 取少量石青样品置于大试管中加热 ‎(1)残留固体呈___________色 ‎(2)大试管内壁___________‎ 石青加热易分解 8‎ ‎【反思与拓展】 ①确定步骤1中产生气体成分的实验方法是_______________________。‎ ‎②防止金属锈蚀的方法很多，如制成不锈钢、在金属表面___________ (任写一种方法)。‎ 参考答案 ‎1. 解析：本题主要考查金属的防护。金属在潮湿的环境中容易生锈，所以③⑥是错误的。‎ 答案：C ‎2. 解析：篮球架的表面喷涂油漆是为了防止铁生锈，A错误；回收金属饮料罐不仅能减少环境污染，还能节约金属资源，B错误；银价格昂贵，一般不用作电线，C错误。‎ 答案：D ‎3. 答案：C ‎4. 解析：本题通过实验考查铁生锈的条件。铁在潮湿空气中与氧气、水共同作用而生锈。探究铁制品锈蚀条件的实验可以用试管也可以用题给装置进行，只要能观察到明显的实验现象即可，与采用何种仪器关系不大。因铁生锈会消耗空气中的氧气，导致塑料瓶内压强减小，在大气压作用下，塑料瓶变瘪，说明空气与铁生锈有关。铁制品与水面接触部位生锈最严重，因为该部位与空气和水都充分接触了。‎ 答案：BD ‎5. 答案：(1)C (2)A ‎6. 解析：金属资源相对匮乏，合理回收利用废弃金属，可对铁矿石能源起到很好的保护作用；直接由废钢铁冶炼钢铁，可节约大量煤炭等能源，降低了钢铁炼制过程中炼铁废渣、废气等对环境的污染和破坏。‎ 答案：A ‎7. 解析：在选取地铁车厢材料时，要对金属的密度、强度、抗腐蚀性、价格等因素进行综合考虑，金属D密度较小、强度良好、不生锈且价格便宜，是较理想的选择。‎ 答案：D ‎8. 解析：环境问题越来越受到全社会的关注，具备一定的环保知识是每个现代公民所应具备的基本素质。本题通过对废旧电池处理的原因分析，帮助学生树立一定的环保意识。对废旧电池的回收利用不仅是为了节约金属资源，更为重要的是防止废旧电池中的重金属对土壤和水体造成污染。‎ 答案：A ‎9. 解析：(1)铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此，铝制品具有很好的抗腐蚀性能。(2)铁在活动性顺序表中排在H的前面，能与酸反应产生氢气。(3)要注意自行车的部位不同，防锈的方法也不同。‎ 答案：(1)铝在常温下与氧气反应生成了致密的氧化物薄膜，阻止了铝和氧气进一步接触，所以铝制品比较耐腐蚀 (2)铁能与酸发生化学反应，会腐蚀下水道 (3)①涂漆 ②镀一层耐腐蚀的金属 ③涂油 ‎10. 解析：探究金属生锈的条件是较为常见的中考实验题，答好该类题目的关键是参照铁生锈条件的探究实验，运用好控制变量法。空气中含有H元素的是水蒸气，含有C元素的是二氧化碳气体；要想验证O2是否参加了反应，所做实验必须在其他条件(水、二氧化碳)相同的情况下控制O2这个变量，通过对比实验现象来作出判断。如果F实验没有生锈，而A出现锈蚀，则说明O2参加了反应。‎ 8‎ 答案：(1)H2O CO2 (2)AF (3)将一根燃着的木条放在试管口，观察木条是否熄灭，如果熄灭说明CO2已满，否则没有满 ‎11. 解析：(1)铁生锈的实质是铁与空气中的氧气和水发生了复杂的化学变化，B处铁钉与氧气和水充分接触，故最先出现铁锈。(2)根据题目信息可知，铜生锈是铜与氧气、水、二氧化碳共同作用的结果，用最小公倍数法配平化学方程式即可。(3)根据石青也可用xCuCO3·yCu(OH)2来表示可知，能与稀硫酸反应产生气体的是CO，该气体为CO2，可用澄清石灰水检验，溶液呈蓝色，说明石青中含有Cu2＋；将石青样品置于试管中加热，其成分中的Cu(OH)2分解生成黑色的CuO和水珠。‎ 答案：(1)B O2或氧气 H2O或水 ‎(2)2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3‎ ‎(3)【实验探究】 CO Cu2＋ 黑 有水珠 ‎【反思与拓展】 ①将产生的气体通入足量的澄清石灰水中 ‎②涂油、刷漆等 8‎