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2011年中考化学复习七单元第三节: 钢铁的锈蚀与防护
作者:佚名 文章来源:教育资源库 点击数: 更新时间:2010-12-3

第三节  钢铁的锈蚀与防护

课题3  金属资源的回收和防护

5分钟训练(预习类训练,可用于课前)

1.写出下列金属制品防锈的方法:

自行车钢圈________________________;铁水桶________________________

自来水管__________________________;铁塔__________________________

金属窗____________________________________;家用电线________________________

解析:本题考查常见金属的防锈方法。

答案:喷镀(涂油层)  镀锌  油漆  喷漆  喷漆  皮包或漆包

2.金属材料包括,________________________。废金属包括_______________________

答案:纯金属与合金  金属废弃物或锈蚀的金属材料

3.由于废金属不但造成____________,还会造成____________,所以对废金属必须进行________________________

解析:废旧金属可以回收利用,能够节约金属资源。

答案:浪费  环境污染  回收  利用

4.铜在潮湿的空气中生锈,生成铜绿Cu2(OH)2CO3,写出反应的化学方程式:____________________________________________________________

解析:本题是信息给予题型。根据所给的条件,铜生锈反应的反应物应该是水、二氧化碳和单质铜。

答案:2Cu+CO2+H2O====Cu2(OH)2CO3

10分钟训练(强化类训练,可用于课中)

1.通常情况下,下列物质中,颜色不一致的是(    )

A.氢气、氧气、甲烷、一氧化碳

B.四氧化三铁、二氧化锰、氧化铜

C.纯铁片、铝片、镁片

D.硫酸铜溶液、氯化亚铁溶液、硫酸亚铁溶液

解析:A项中均为无色气体;B项中都是黑色固体;C项中都是银白色固体;D项中硫酸铜溶液呈蓝色,氯化亚铁溶液、硫酸亚铁溶液都是浅绿色。

答案:D

2.光亮的铁在下列情况下最易生锈的是(    )

 

解析:同时存在空气和水,是金属腐蚀的基本条件,二者缺少其一,腐蚀都很缓慢。

答案:B

3.下列地区金属相对容易生锈的是(    )

A.上海                 B.青岛              C.吐鲁番盆地               D.海南岛

解析:生锈的条件是有水和空气。吐鲁番盆地最干燥;海南岛最温暖潮湿。

答案:D

4.(2010福建福州中考,10) 铁和钛是生活、生产中的重要金属,下列说法不正确的是(    )

A.铁在潮湿的空气中能形成致密的氧化物保护膜

B.钛合金可用于制作船舶

C.人体中的铁元素主要存在于血液中

D.钛合金可用于制造人造骨

解析:铁不能形成致密保护膜,易于腐蚀,铁形成的氧化物保护膜很疏松,无法保护内部金属不被氧化腐蚀。

答案:A

5.(2010广东茂名中考,7) 下列各种中,最容易生锈的是(    )

A.表面喷有漆的铁                          B.装液态氮气的铁容器

C.潮湿空气中的铁管                        D.沉没在机油中的铁制零件

解析:A项表面喷有漆的铁,由于隔绝了空气和水,很难生锈;B项由于铁和氮气不反应,故也很难生锈;C项在潮湿的空气中有水和氧气,具备生锈的条件,容易生锈;D项沉没在机油中的铁制零件很难生锈。

答案:C

6.据估计,全世界每年因金属的腐蚀造成的财产损失数以亿元计,因此防止金属的腐蚀是化学工作者的一项重要工作。下列金属的防锈措施中,其原因解释正确的是(    )

A.金属表面镀上镀层——隔绝了内部金属与空气和水的接触

B.金属表面涂油——改变了金属内部结构,增强了金属本身的稳定性

C.金属加上镀层——改变了金属内部结构,增强了金属本身的稳定性

D.普通钢铁制成不锈钢——隔绝了内部金属与空气和水的接触

解析:B项中金属表面涂油并没有改变金属内部结构;金属加上镀层,只是隔绝了空气与金属的接触,并没有改变金属内部结构;普通钢铁制成不锈钢,则降低了钢铁中的含碳量,改变了金属的内部结构。

答案:A

7.氢气、碳、一氧化碳共同的化学性质是在常温下性质都稳定,高温条件下都具有___________性,写一个显示此性质但不属于置换反应的化学方程式________________________________。该反应也是氧化还原反应,其中____________被还原,____________是还原剂,____________发生氧化反应,____________具有氧化性。

答案:还原  3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2  Fe2O3  CO  CO  Fe2O3

30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)

1.铁钉在下列情况下最不容易生锈的是(    )

A.汽油中              B.盐溶液中              C.稀硫酸中               D.空气中

解析:汽油可以有效的隔绝空气;盐溶液中有溶解的空气,易使铁生锈;稀硫酸可以腐蚀金属铁;空气中存在大量水分和氧气,可以使铁钉腐蚀。

答案:A

2.公元2世纪,我国古代炼丹家魏伯阳著有《周易参同契》,这是世界上最早的一部炼丹专著,书中描写道:金入于猛火,色不夺精光。这是指金的性质在加热条件下(    )

A.易氧化              B.易还原                C.很稳定                 D.很活泼

解析:入于猛火色不夺精光,是指黄金颜色没有发生变化。说明黄金性质稳定。

答案:C

3.为了初步确定某种铁矿石的种类,取该铁矿石用盐酸溶解,有气体放出,这种铁矿石的名称是(    )

A.磁铁矿               B.赤铁矿               C.菱铁矿                 D.大理石

解析:能与盐酸反应,产生气体的含铁矿石,只有菱铁矿可以与酸反应产生气体

答案:C

4.下列关于金属资源的说法中,不正确的是(    )

A.自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外,其余都以化合物形式存在

B.自然界中的金属资源是取之不尽的

C.防治金属锈蚀﹑回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境

D.合理开发矿物﹑寻找金属代用品是保护金属资源的有效用途

解析:在金属活动顺序表中,金、银等金属的活动性极弱,在常温或高温时不与氧气反应,它们以单质形式存在于地壳中,故A项正确。

    矿物的贮存有限,而且不能再生。根据已探明的一些矿物的贮藏量,并根据目前这些金属的消耗速度,有人估计一些矿物可供开采的年限为:银 16年;锡 17年;金 26年;铅 26年;锌 27年;铜 42年;铁 195年;铝257年。故B项错误。

    每年因腐蚀而报废的金属材料相当于年产量的2040%,所以防止金属腐蚀可以保护金属。废旧电池中含有汞等重金属,如果将废旧电池任意丢弃,汞等重金属渗出会造成地下水和土壤的污染,威胁人类健康。如果将汞等重金属回收利用,不仅可以节约金属资源,还可以减少对环境的污染,故C项正确。

    随着科学技术的发展,新材料层出不穷,如用塑料袋来代替钢等,可以减少金属的使用,故D项正确。

答案:B

5.下列环境中的金属最容易生锈的是(    )

A.干燥的空气中                               B.浸没在水中

C.干燥不透气的土壤中                         D.潮湿的酸性土壤中

解析:金属生锈的条件是有充足的空气和水分。

答案:D

6.两同学为探究铁生锈的条件,一个将一根干燥的铁丝弯成图一所示的形状,并将其两端分别插入盛有水的烧杯甲中和盛有植物油的烧杯乙中,放置一星期后,观察铁丝ABC三处表面发生的变化,你认为何处铁锈最明显?为什么?

另一同学采用图B装置,放置三个星期后,他能观察到的除了铁丝表面变化外,还有的现象是________________________

             

A                               B

解析:金属生锈的条件是水分和空气,分析时主要考虑是否具备上述条件。金属生锈时消耗空气中的氧气,压强降低,使导管中的液面上升。

答案:A  因为此处既接触空气又接触水。  导管中液面上升,高于水的平面。

7.小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质,通过化学学习知道该物质为铜锈,俗称铜绿,主要成分是Cu2(OH)2CO3

[提出问题]铜是在什么条件下锈蚀的?小林对此进行了探究。

[猜想]根据铜锈的化学式,猜想铜生锈可能是铜与水、________________________共同作用的结果。

[探究]借鉴铁钉锈蚀条件的探究实验,小林设计了铜片锈蚀条件的探究实验如右图所示:

 

(1)实验较长时间后,发现____________ (填字母编号)试管中的光亮铜片最先生锈。

(2)从优化实验的角度考虑,A实验是多余的,他只考虑了水这个单一条件。C试管中除光亮铜片、蒸馏水外,还有的另外一种物质为____________

(3)D试管中除光亮铜片外,还有的另外两种物质为____________;从D试管的实验中,获得的结论是__________________________________________________________

[评价与改进]我认为小林设计的铜片锈蚀条件的探究实验不够完善,要得出正确结论,还要补充的一个实验是(可图示) ________________________________________________

[反思与小结]通过铜片锈蚀条件的探究实验,我获得的启示是____________________

解析:是否存在氧气和水,是普通金属能否锈蚀的关键。围绕金属锈蚀的两个基本要素:氧气和水。设置实验时一定要注意隔绝氧气(可采用植物油油封、蒸馏水去氧、密封隔绝空气、涂上油膜等方式),然后设置一组既有水分又有氧气的实验条件。对于铜而言,生锈的关键要素是水、二氧化碳和氧气。所以在进行实验设置时,考虑这三个要素是关键。如果缺乏任何一个要素,生锈是很困难的。故我们围绕这三个要素进行组合实验条件,进行对比实验组的设置。

答案:O2  CO2(或名称,下同)  (1)B  (2)CO2(O2)

(3)CO2O2  水是铜生锈的必要条件之一(或缺少水这个条件,铜不能生锈)  取一支试管,放入一块光亮铜片,加入少量蒸馏水浸没部分铜片,充入O2(CO2)后,塞紧橡皮塞,放置对比观察(或用下图表示)  从实验可知,铜比较难生锈

 

8.(2010安徽新课改区中考,15) 铜陵被誉为我国的铜都。右图是铜陵铜工艺品中著名的四喜娃娃。小明找到了分别用纯铜、青铜(CuSn合金)两种材料制作的四喜娃娃及用于实验的纯铜片和青铜片。

 

(1)怎样用化学方法区分这两种四喜娃娃?

区分纯铜和青铜的实验方法是:________________________________________________

(2)四喜娃娃为什么生锈了?

通过查阅资料得知,金属铜长时间放置在空气中,能够和空气中氧气等物质发生化学反应,生成铜绿〔Cu2(OH)2CO3〕。请你根据铜绿的组成推断,铜变成铜绿时,空气中的O2________________________(填化学式)参加了反应。

(3)哪种四喜娃娃更容易生锈?

小明发现从不同地点收集到的两个四喜娃娃中,青铜娃娃身上的锈斑比纯铜的多,他据此得出结论:青铜比纯铜更容易生锈。

他的这种推理方法是否科学?____________

请说出理由:____________________________________________________________

(4)青铜四喜娃娃的铜绿中为什么会有褐色的锈斑?

由于有的青铜中含杂质较多,尤其是含铁,故在铜绿间还会有斑驳的、呈褐色的氧化铁。现有一些这种含褐色的锈斑粉末,请你设计实验证明锈斑粉末中含有铁元素。

解析:青铜中含有活泼金属锡等,能够与稀酸反应生成氢气,而纯铜则不能。青铜属于合金,合金比纯金属更容易生锈,在水、二氧化碳和氧气(空气)作用下,青铜容易产生铜绿,而纯铜不易于生锈。

答案:(1)在青铜和纯铜片上分别滴加稀盐酸

(2)H2O  CO2

(3)不科学  因为两种四喜娃娃未在同等条件(时间、环境等)下进行比较

(4)CO通入盛有锈斑粉末的玻璃管中,加热,反应后取出管内物质,用磁铁悬吸,有固体附着,证明锈斑粉末中含铁元素

9.小强家的电线晚上出了问题,几个电灯忽亮忽灭,忽明忽暗,爸爸说一定是电路中有接触不良的地方,他用干燥的木棍轻轻拨动屋檐下的电线,几经周折,才恢复了正常。

    第二天,小强帮电工师傅一起查找线路故障,他们检查了电线的每一部位,直到检查到一处铜线和铝线的接头处才发现了问题。他们发现上面长满了灰色、绿色的粉末。师傅说:铝、铜的接头处易生锈,问题往往出在这些地方。小强听了半信半疑,又检查一遍,确实是铝铜接口处生了锈,而铝铝接头处及铜铜接头处都没有生锈,这是必然还是偶然原因造成的?只有铝铜接头处易生锈吗?不同金属的接头处都易于生锈吗?

    小强想通过实验弄明白这些问题。他找来了铜丝、铝丝、铁丝和锌条,想模仿自然条件下,研究较长时间后导线接头处的生锈情况。

请你和小强一起完成下列问题:

(1)怎样设计这个实验?请写出实验步骤和操作方法。

(2)通过几个月的观察,若得出只要是不同种金属相连接,就比同种金属相连接容易生锈的结论,那么上面所设计的实验在几个月后出现的现象应分别是什么?

(3)为了避免类似小强家断电现象的发生,安装民用线路时请你给电工师傅提出建议。

(4)在你学习和生活中接触到的用品中,还有类似现象发生吗?(举一例即可)

解析:本题处理的关键是牢牢把握关键字不同金属相连接处容易生锈。设计实验时应该构造不同金属组合和处于相同条件下这一关键字眼。然后比较证明上述结论。

    在该题目中,通过对题目阅读,可筛选出有关提示信息即:不同金属的接口处,易于生锈。据此进行对比实验设计:让不同种金属相连接,同种金属相连接,必需设计放置在相同的条件下,比较现象的不同,从而验证假设中的相关结论。本题的关键是设置在相同条

件下不同组合产生的现象不同

答案:(1)将四种不同金属两两相连,同种金属与同种金属间也相连,共组合成10组导线接头。把它们共同放置在室外某处,经过一段时间的风吹雨淋之后,再观察它们生锈的情况。

(2)几个月后出现的现象应分别是:不同种金属的接口处锈蚀比较严重。

(3)尽量减少电路中不同种金属导线相连接,并且尽量不让导线暴露在风雨中。

(4)铁制物体上有铝制铆钉时,铆钉处易于生锈,铜螺母拧在铁螺钉上,铁螺钉易于生锈。

快乐时光

固态锌

    高一刚开学不久的一节化学课上,年轻的化学老师正兴致勃勃地讲课,教室里一片寂静。我们初中时,曾学过怎样制取氢气,很简单,是用固态锌和稀盐酸反应……话未说完,却见众人已笑得前俯后仰。此时,前桌一男生忽地站起来,郑重其事地说道: 陈老师,我是顾泰鑫(固态锌)化学老师恍然大悟:哦,原来如此!

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