备战2021 2020中考化学真题 考点9 金属资源的利用和保护

备战2021 2020中考化学真题 考点9 金属资源的利用和保护

考点 9 金属资源的利用和保护 9．（2020·湖南湘西）建国以来，中国航运经济取得迅猛发展，现在已成为 航运大国，正向航运强国迈进。为保证船舶的使用寿命，船舶要进行防锈处理， 下列防锈措施不可行的是（ ） A．刷防锈漆 B．用抗锈蚀性能优异的合金制造船舶的零部件 C．给某些部位涂油 D．船体表面镀一层黄金 【答案】D 【解析】船体表面镀一层黄金，能防止生锈，但成本太高，该防锈措施不可 行。 7．（2020·宁夏）工业上利用赤铁矿石（主要成分是 Fe2O3，还含少量 SiO2 等杂质）冶炼生铁的过程如图所示： 下列说法不正确的是（ ） A．CaSiO3 中硅元素显+4 价 B．高炉气体中 SO2 会形成酸雨，不能直接排放到空气中 C．原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质 CO D．高炉炼铁的原理是 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2，该反应属于置换反应 【答案】D 【解析】CaSiO3 中钙元素显+2 价，氧元素显﹣2 价，设其中硅元素的化合价 为 x，则：（+2）+x+（﹣2）×3＝0，x＝+4，即硅元素显+4 价，A 正确；高炉气 体中 SO2 会形成酸雨，不能直接排放到空气中，B 正确；原料中焦炭的作用之一 是生成具有还原性的物质 CO，还有一个作用是燃烧产生热量，C 正确；该反应的 反应物是两种化合物，所以该反应不属于置换反应，D 错误。 8．（2020·湖南岳阳）北斗“收官之星”于 6 月 23 日成功发射，比原定计 划推迟 7 天的原因是控制液氧流量的稳压器出现故障，火箭推进剂中的燃料出现 变化，螺栓出现轻微腐蚀。下列说法正确的是（ ） A．液氧是一种化合物，推进器利用它的助燃性提高燃料的能量 B．N2H4 常作为火箭推进剂的燃料，N2H4 中氮、氢元素质量比为 1：2 C．金属螺栓腐蚀的原因是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学反应 D．制造火箭常用到的钛合金是一种合成材料 【答案】C 【解析】液氧是液态的氧气，是由一种元素组成的纯净物，属于单质，A 错 误；N2H4 中氮、氢元素质量比为（14×2）：（1×4）＝7：1，B 错误；金属螺栓腐 蚀的原因是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学反应，C 正确；金属材料包括 纯金属与合金，所以钛合金属于金属材料，D 错误。 4.（2020·重庆 A）空气中含①N2 ②O2 ③稀有气体 ④水蒸气等成分，其中 与钢铁生锈有关的是( ) A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 【答案】B 【解析】铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，故选 B。 12.（2020·重庆 A） “中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了 含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是：C+2NiO 2Ni+CO2↑，下列说法错误 的是( ) A.反应中 NiO 发生还原反应 B.气体产物中可能有 CO C.该不锈钢中还含有铁和碳 D.该不锈钢合金的硬度小于纯铁 【答案】D 【解析】反应中 NiO 失去氧元素，发生还原反应，A 正确；C+ CO2 2CO， B 正确；钢是含碳的铁合金，C 正确；合金的硬度大于组成它的纯金属，D 错误。 9.（2020•山东德州）如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。 关于该实验，下列说法错误的是（ ） A.实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑 B.反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加 C.试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成 D.为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置 【答案】B 【解析】 选 项 正 误 分析 A √ 一氧化碳还原氧化铁时，产生的现象是红棕色粉末变 为黑色 B × 反应前的物质是 Fe2O3,反应后是铁粉，质量会减小 C √ 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊 D √ 一氧化碳有毒，需要对尾气进行处理无害处理 2. （2020·四川雅安）下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（ ） A.在表面刷漆 B．改用不锈钢 C.在表面镀铬 D.用湿布擦拭 【答案】D 【解析】用湿布擦拭金属制品，让它与水接触，导致金属制品在潮湿的环境 中，容易生锈。 12. （2020·四川雅安）明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶 炼金属锌的工艺记载：“炉甘石（注：主要成分是碳酸锌）十斤，装载入一泥罐 內，然后逐层用煤炭饼（注：反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红， 冷淀，毁罐取出，即倭铅也”。下列说法错误的是（ ） A.煤炭中起作用的主要成分是 C B.冶炼 Zn 的化学方程式为： 3ZnCO 2C Zn 3CO   高温 C.该冶炼锌的反应属于置换反应 D.倭铅是指金属锌和铅的混合物 【答案】D 【解析】通过题干分析可知，将一定量的碳酸锌装入泥罐内，然后将碳放入， 使其充分混合，并不断用以高温煅烧，结束后，待装置冷却到室温，将泥罐打碎， 即可得到金属锌，并且同时生成了一氧化碳。通过分析可知，煤炭中主要起作用 的是单质 C，A 正确；该反应冶炼锌的是碳酸锌和碳单质在高温下反应生成锌单 质和一氧化碳，化学方程式为： 3ZnCO 2C Zn 3CO   高温 ，B 正确；单质碳和 化合物碳酸锌反应生成单质锌和化合物一氧化碳，属于置换反应，C 正确；得到 的固体产物为金属锌，该反应中不含有铅元素，所以不可能生成铅，D 错误。 18. （2020·湖南邵阳）下图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图，下列说 法不正确的是（ ） A.B 处玻璃管内发生的化学反应是氧化还原反应，还原剂是 CO B.在点燃酒精喷灯前，应先通入 CO 气体排尽装置中的空气 C.该实验可以观察到 B 处固体从黑色逐渐变成红色 D.该模拟实验缺少尾气处理装置，会污染空气 18. C【解析】B 处一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳夺取了氧化铁 中的氧，发生了氧化反应，是还原剂，A 正确；一氧化碳有可燃性，应先排净装 置中的空气后再点燃酒精灯，否则易发生爆炸，B 正确；B 处的现象是固体由红 棕色变为黑色，C 不正确；一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳排放到空气中会污 染环境，应在 C 后添加尾气处理装置，D 正确。 13. （2020·江苏苏州）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正 确的是（ ） A.实验时应先点燃酒精灯后通 CO B.充分加热，a 处固体由黑色变为红色 C.b 处可用澄清石灰水检验生成的 CO2 D.可用 NaOH 溶液吸收尾气中的 CO 13.C【解析】一氧化碳具有可燃性，实验时先点燃酒精灯后通入 CO，易导 致爆炸发生，应应先通入一氧化碳，排净空气后再点燃酒精灯，A 错误；充分加 热，氧化铁会逐渐被还原为铁，物质的颜色由红棕色逐渐变为黑色，B 错误；二 氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，b 处澄清石灰水的作用是检验是否有二氧化碳生 成，C 正确；氢氧化钠溶液不能和一氧化碳反应，不能吸收尾气中的 CO，处理尾 气可用气球收集或酒精灯燃烧，D 错误。 15．（2020·山东潍坊）利用甲酸（HCOOH）与浓硫酸制备 CO，并用如图实 验装置验证 CO 的有关性质。 已知：HCOOH CO↑+H2O 下列说法不正确的是（ ） A．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH B．装置丙的作用是防止倒吸 C．装置丁既可检验 CO2，又可收集 CO D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生 CO 气体速率减小 15. A【解析】一氧化碳有可燃性，先点燃乙处的酒精灯，一氧化碳与空气混 合时易发生爆炸，A 错误；停止加热时，装置中的气体会遇冷收缩，装置丙的作 用是防止石灰水进入乙中引起炸裂，B 正确；一氧化碳还原氧化铁会生成二氧化 碳，石灰水既可检验二氧化碳的生成，也能收集未反应的一氧化碳，避免污染空 气，C 正确；该反应有水产生，随着反应的进行，浓硫酸的浓度会降低，反应速 率会变慢，D 正确。 7．（2020·湖南怀化）港珠澳大桥的桥、岛、隧以及“雪龙 2 号”的船身等 主要由金属材料制成。下列金属防护措施不正确的是（ ） A．在金属制品表面镀保护层 B．改变金属结构制成合金使用 C．在金属制品表面涂油漆 D．用稀盐酸定期清洗金属制品 【答案】D 【解析】用稀盐酸定期清洗金属制品，能除去金属表面的氧化物，不能防止 金属锈蚀。 14．（2020·湖南怀化）高炉炼铁的主反应为 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，下 列有关说法正确的是（ ） A．该反应既是氧化还原反应又是置换反应 B．CO 由焦炭和焦炭燃烧所得的 CO2 反应产生 C．所得产物为生铁，含碳量比钢低 D．高炉尾气对环境无影响，可直接排放 【答案】B 【解析】该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，A 错误；在炼铁 的过程中，焦炭燃烧放出大量的热，同时生成二氧化碳，在高温的条件下，焦炭 与二氧化碳反应生成一氧化碳，B 正确；生铁的含碳量为 2%～4.3%，钢的含碳量 为 0.03%～2%，C 错误；高炉尾气中含有粉尘、一氧化碳等有害气体，直接排放 到空气中会造成污染，D 错误。 26．（2020·湖南株洲）如图为一氧化碳还原氧化铁示意图。 （1）写出试管 b 中涉及的主要反应的化学方程式 。 （2）c 处操作的目的为 。 26. （1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （2）燃烧掉未反应的一氧化碳 17.、（2020·山东东营）下图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成 分的流程图。（已知硫酸镍的化学式为 NiSO4） （1）用高炉冶铁的主要反应原理是 （用化学方程式表示）。 （ 2 ） 分 析 流 程 图 ， 三 脱 装 置 中 发 生 反 应 的 基 本 反 应 类 型 。 （3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学 实验中 （填一种仪器的名称）的作用。 （4）铁与镍相比，铁的金属活动性 镍（选填“>”、“=”或“<”）， 判断依据是 （用化学方程式表示）。 （5）通过以上信息，得出白铜的成分是 ，其硬度比纯铜 （填“大”或“小”）。 17.（1）3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2（或“4CO + Fe3O4 3Fe + 4CO2”等） （2）化合反应（或“化合”均可） （3）玻璃棒 （4）> Fe + NiSO4 Ni + FeSO4 （5）Ni、Cu（或“镍、铜”均可）大 【解析】（1）用高炉冶铁的反应原理是利用焦炭产生的一氧化碳和铁矿石反 应。（2）三脱装置中是氧气和硫、磷、硅发生反应生成氧化物的过程，基本反应 类型是化合反应。（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合， 相当于化学实验中玻璃棒搅拌的作用。 （4）白铜加入适量的稀硫酸，铜不反应，得到的滤渣为铜，滤液为金属和 硫酸反应形成的硫酸盐溶液，硫酸盐溶液中加入钢（主要成分是是铁、C），得 到了镍，说明铁和镍的硫酸盐反应置换出了镍，即 Fe + NiSO4 Ni + FeSO4，故 说明铁的金属活动性>镍。（5）通过以上信息，得出白铜是铜和镍的合金，合金 的硬度大于组成它的纯金属，故白铜硬度比纯铜大。 12．（2020·山东威海）口罩中的化学 口罩成为新冠肺炎疫情防控的必需品。 （1）佩戴口罩隔离新冠肺炎病毒，跟化学实验基本操作中的 过滤 原理 相似。 （2）口罩中的鼻梁条起着将口罩固定在鼻梁上的作用，其材质常见的有： 铝、塑料、镀锌铁等。 ①上述材料属于金属材料的是 铝、镀锌铁 。 ②铁表面镀锌因其能 隔绝水和氧气 ，从而防止铁的锈蚀。 【答案】（1）过滤 （2）①铝、镀锌铁 ②隔绝水和氧气 【解析】（1）佩戴口罩隔离新冠肺炎病毒，即能将病毒与空气分离，跟化学 实验基本操作中的过滤原理相似。（2）①金属材料包括纯金属以及它们的合金， 铝、镀锌铁属于金属材料。②铁与水、氧气充分接触时容易生锈，铁表面镀锌因 其能隔绝水和氧气从而防止铁的锈蚀。 7.（2020·浙江宁波）如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验 装置。 （1）在 B 装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为 _________________________________。 （ 2 ） 反 应 结 束 后 停 止 加 热 ， 继 续 通 CO ， 此 时 B 装 置 的 作 用 是 ________________________________。 【答案】（1）CO 和空气混合，加热可能会发生爆炸 （2）收集 CO，防止污 染空气 【解析】由于一氧化碳是可燃性的气体，所以反应开始时，先通 CO 一段时 间再加热的目的是排净玻璃管内的空气，以免加热一氧化碳和空气的混合气体引 起爆炸；反应结束时先停止加热，继续通 CO 至玻璃管冷却，B 装置的作用是收 集 CO，防止污染空气。 20．（2020·四川巴中）如图所示进行碳的氧化物的性质实验，请回答下列 问题。 （1）甲处的实验现象为 黑色粉末慢慢变成红色 ，发生的化学反应方程 式为 CO+CuO Cu+CO2 。 （2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用是 收集一氧化碳，吸 收二氧化碳 ，发生的化学反应方程式为 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O 。 【答案】（1）黑色粉末慢慢变成红色 CO+CuO Cu+CO2 （2）CO2+2NaOH ＝Na2CO3+H2O 【解析】（1）一氧化碳具有还原性，在加热的条件下，一氧化碳和氧化铜反 应生成铜和二氧化碳，化学方程式为 CO+CuO Cu+CO2，实验中甲处的现象 是黑色粉末慢慢变成红色。（2）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化 学方程式为 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；而一氧化碳与氢氧化钠溶液不反应，因为一 氧化碳有毒，会污染空气，所以丙装置的作用是收集一氧化碳，吸收二氧化碳。 9．（2020·贵州遵义）用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3 转化为铁的 具体过程是：Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe．已知铁的氧化 物除 Fe2O3 外，其余均为黑色。下列说法正确的是（ ） A．装置中漏斗的作用是防止倒吸 B．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁 C．该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变 D．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为 74%时，固体成分是 Fe3O4 和 FeO 【答案】D 【解析】装置中漏斗的作用是为了聚集一氧化碳，而不是防止倒吸，A 错误。 生成的四氧化三铁、氧化亚铁以及铁粉都是黑色的，所以无法通过实验现象可以 判断氧化铁是否完全转化为铁，B 错误。尾气中的一氧化碳与氧气在点燃的条件 下反应生成二氧化碳，氧气中的氧元素由 0 价变成二氧化碳中的﹣2 价，C 错误。 Fe2O3 中铁元素的质量分数为： ＝70%；Fe3O4 中铁元素的质量 分 数 为 ： ≈ 72.4% ； FeO 中 铁 元 素 的 质 量 分 数 为 ： ≈77.8%，因此当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为 74%时， 固体成分是 Fe3O4 和 FeO，D 正确。 28.(6 分) (2020·浙江杭州)小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁” 及产物检验的实验。实验步骤如下： 步骤 1：连接装置并检查装置的气密性，在确保装置气密性良好的基础上， 按图示在各装置中添加药品； 步骤 2：缓慢推注射器活塞，利用甲酸(一种无色溶液，溶质为 HCOOH)与浓硫酸 在 80℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理 )； 步骤 3：待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯，当 W 型管右 侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时，继续加热 2 分钟后熄灭酒精灯； 步骤 4：撤去酒精灯和盛热水的烧杯，用磁铁吸引黑色物质至 W 型管左侧弯管处 进行固体产物的检验。 (1)进行气密性检査时，可在万用瓶中盛适量水，然后推注射器活塞，当观察到 __________________(填写现象)，说明装置气密性良好。 (2)点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是 _______________________。 (3)步骤 3 后，W 型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸，若固体产物全部是铁， 步骤 4 中能观察到的现象是___________________________。 【答案】(1)万用瓶中的水会进入导管并形成一段稳定的水柱 （2）排尽 W 型管 内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸 （3）有气泡产生，固体有溶 解，且溶液浅绿色(写出有气泡产生即可) 【解析】（1）在万用瓶中盛适量水，然后推注射器活塞，装置的气密性良好 时，气体会被压入万用瓶中，可观察到万用瓶中有气泡产生，由于压强增大，同 时在万用瓶中的导管中会形成一段小水柱且高度不变。（2）进行该实验时，由于 一氧化碳有可燃性，需要把装置内的空气排尽，防止加热时装置发生爆炸，因此 点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”。（3）若固体 全部为铁，则将铁用磁铁吸引至 W 型管左侧的稀硫酸中，铁和稀硫酸反应生成硫 酸亚铁和氢气，会观察到黑色固体逐渐溶解，有气泡产生，溶液由无色变为绿色。 16. （2020·安徽）金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁 的腐蚀为项目进行如下研究。 【认识铁的腐蚀】 (1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是 (填字母序号)。 A.未擦干的铁锅 B.除油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯 (2)铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O，其中铁元素的化合价是 。 【探究铁的腐蚀】 (3)该小组用下图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于 50 mL 刻度处， 之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 (填“40”或“10”)mL 刻度处， 原因是 。 【拓展探究】 (4)小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按上图乙安装 装置，放置 3 天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量 增加情况如下表。 温 度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁 钉质 量增 加/g 0.0 2 0.0 4 0.0 8 0.1 6 0.1 8 0.1 8 0.1 8 小 强 同 学 的 实 验 是 探 究 因 素 对 铁 钉 腐 蚀 快 慢 的 影 响 ， 结 论 是 。 (5)有同学认为小强的实验未能真实反映 50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由 是 50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因： ； 改进实验方案证明你的分析： 。 【答案】⑴A ⑵+3 价 ⑶40 铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的 1/5 ⑷温度 温度在 10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快 ⑸ 试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀 把乙装置的试管换更大的型号， 并在 50℃的环境中放置 3 天；若铁钉增加的质量大于 0.18g，则分析成立 【解析】⑴铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，A 易生锈，B 隔绝了氧 气和水，C 改变了金属的内部结构，不易生锈。⑵氧化铁中氧显-2 价，则铁显+3 价。⑶要注意量筒的较大的刻度在靠近量筒口这一边，空气中氧气约占 1/5 体积 （50mL 空气中氧气约为 10mL）。⑷按控制变量法，只改变了温度，说明是探究温 度对铁锈蚀速度的影响。从表中数据可以知道：温度在 10～50℃的范围内，温 度越高，铁钉腐蚀的速度越快；超过 50℃铁生锈速度不变。(5) 铁生锈是铁与 氧气和水共同作用的结果，实验中水和铁均有剩余，但氧气可能已经消耗完，故 需要通入氧气浓度较大的气体（或将试管换大一点），重复后面三个实验。如果 若铁钉增加的质量大于 0.18g，则分析成立。 18. （2020•河南）如图为 CO 还原 Fe2O3 的微型装置图，则 A 处 V 型管内的 固体粉末由_______色逐渐变黑；B 处 V 型管内的溶液变浑浊，化学方程式为____； 将尾气点燃，化学方程式为_________。 【答案】红色（或红棕色） Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O 2CO + O2 2CO2 【解析】氧化铁是红色（或红棕色）固体，实验中氧化铁被一氧化碳还原成 铁粉，铁粉显黑色，所以实验中可观察到 V 形管内固体粉末由红色（或红棕色） 逐渐变成黑色；一氧化碳还原氧化铁时会生成二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水 中的氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙，使溶液变浑浊，反应原理为 Ca(OH)2 + CO2=CaCO3 ↓+ H2O；尾气点燃是使没有参加反应的一氧化碳与空气中的氧气反应 转化为无毒的二氧化碳，尾气点燃时的反应为一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳， 反应的化学方程式为 2CO + O2 2CO2。 28. （2020·江苏苏州）钢铁的腐蚀是重要研究课题。 【知识回顾】用如题 28 图一 1 所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后 试管 A、B 中铁钉几乎没有生锈，而试管 C 中铁钉明显锈蚀，试管 D、E 中铁钉严 重锈蚀。 （1）由 A、B、C 的现象可知，铁的锈蚀是铁跟________________（填化学 式）等物质作用的过程。 （2）试管 B 中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是________________。 【实验探究】向试管 D 中（含生锈铁钉）加入过量 10%稀盐酸，浸泡。可观 察到铁锈逐渐消失，铁钉表面有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅 绿色。 （3）写出铁锈溶于盐酸的化学方程式：________________。 （4）推测试管 D 中溶液由黄色变为浅绿色，可能是因为氯化铁与某些物质 发生反应所致。 现进行如下 3 个实验（持续 10 小时，已知氢气不影响该反应）。 序 号 实验 I 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实 验内容 现 象 溶液颜色始终呈黄 色 产生红褐色沉淀 溶液逐渐由黄色变 浅绿色 1 设计实验 I 的目的是________________。 2 综合分析上述 3 个实验，试管 D 中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 ________________。 【拓展延仲】研究水样的 pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查 阅相关文献得到如下资料。 （5）下图表示水样温度 22℃、氧含量 6mL·L-1 时，钢铁腐蚀速率与水样 pH 的关系。当 pH<4 时，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。 （6）下图表示温度 22℃、pH=7 时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。 当 溶 解 氧 超 过 20mL · L-1 时 ， 钢 铁 腐 蚀 速 率 明 显 下 降 的 原 因 可 能 是 ________________。 28. （1）O2、H2O （2）除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水 （3） 6HCl+Fe2O 3=2FeCl3 + 3H2O （4）①探究 FeCl3 能否与盐酸反应生成 FeCl2 ②酸 性条件下，FeCl3 与铁钉发生反应生成 FeCl2 （5）钢铁与水样中的H+发生反应 （6） 钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍 O2、H2O 与钢铁的接触 【解析】（1）A 中铁钉只和氧气接触，不生锈；B 中铁钉只和水接触，不生 锈；C 中铁钉和氧气、水同时接触，铁钉生锈，说明铁的生锈是铁跟水和氧气共 同作用的结果。（2）试管 B 中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是除去 蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水，避免氧气对实验结果的影响。（3）铁 锈和盐酸的化学方程式为：6HCl+Fe2O 3=2FeCl3 + 3H2O。（4）①实验 I 中实验的 目的是探究 FeCl3 能否与盐酸反应生成 FeCl2，溶液始终呈黄色说明稀盐酸和氯 化铁不反应。②实验 II 的目的是探究水、无锈铁钉和氯化铁同时存在的情况下 能否生成氯化亚铁，产生红褐色沉淀，说明无氯化亚铁生成；实验 III 中溶液由 黄色变为浅绿色，说明酸性条件下，FeCl3 与铁钉发生反应生成 FeCl2。（5）当 pH<4 时，溶液的酸性较强，溶液中氢离子的浓度较大，钢铁腐蚀速率明显增大 的原因是钢铁与水样中的 H+发生反应。（6）当溶解氧超过 20mL·L-1 时，钢铁腐 蚀速率明显下降的原因可能是钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍 O2、H2O 与钢 铁的接触。 30. （2020·湖南邵阳）金属的用途很广，我们应该节约和保护金属资源， 请用所学化学知识回答下列问题： （1）铁制品长期裸露在室外易生锈，铁生锈实际上是铁与空气中的 等发生化学反应的过程； （2）为了预防铁制品生锈，我们常在其表面镀一层抗腐蚀的金属，但在镀 金属之前，先要除去铁制品表面的铁锈。用稀盐酸除去铁锈的化学反应方程式 是 。 （3）将 X、Z、Y 三种金属片分别放入稀硫酸中，Y、Z 表面有气泡产生，X 没有明显现象，再把 Y、Z 分别放入 FeSO4 溶液中，发现放入 Y 的 FeSO4 溶液逐渐 变成无色，而放入 Z 的 FeSO4 溶液和 Z 表面都没有明显现象。根据上述实验判断， X、Y、Z 三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 【答案】（1）氧气、水 （2）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O （3）Y＞Z＞X 【解析】 16．（2020•四川南充）金属与人类生活密切相关，回答下列问题。 （1）铯原子钟 300 年误差不超过 5 秒。铯元素在元素周期表中的信息 如图所示，则铯的相对原子质量是 。 （2）将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现纯铜片表面留下较深的划痕， 则它们的硬度大小关系是：纯铜 黄铜（填“>”或“=”或“<”）. （3）金属资源储量有限，而且不可再生。下列措施能够减缓金属消耗速度 的是 。 A．回收利用废旧金属 B．加大对金属矿物的开采，提供金属产量 C．寻找和开发金属的替代品 D．提高金属制品的防腐能力，延长金属制 品的使用寿命 （4）铁是目前世界产量最高的金属，但易生锈，写出用稀盐酸除铁锈的化 学方程式 。 （5）往硝酸银溶液中加入一定量的锌和铜的混合物，充分反应后，过滤， 滤液为蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是 。 【答案】（1）132.9 （2）< （3）A、C、D （4）Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O （5）Zn2+、Cu2+ 【解析】（1）根据铯在周期表中的信息可知，铯的相对原子质量为 132.9。 （2）黄铜在纯铜表面刻画时，纯铜表面留下较深的划痕，说明黄铜的硬度较纯 铜大。（3）减缓金属消耗速度即保护金属资源，其途径有回收利用废旧金属，有 计划、合理开采金属矿物，寻找和开发金属替代品，防止金属腐蚀，所以 A、C、 D 正确。（4）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与盐酸反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O。（5）锌、铜、银三种金属的活动性依次减弱，将锌、 铜的混合物加入硝酸银溶液中，锌和铜均可置换出硝酸银中的银，且锌还能置换 硝酸铜中的铜，所以从反应的最终结果考虑，相当于加入的锌、铜混合物中，锌 先与硝酸银反应，锌完全反应后，铜再与剩余的硝酸银反应。根据题意，充分反 应后滤液显蓝色，说明铜参加了反应，即锌已完全反应，所以滤液中一定有硝酸 锌和硝酸铜，可能还有硝酸银，因此滤液中一定存在的金属离子是锌离子和铜离 子。