10 探究铁的锈蚀条件中考化学必考实验专练

这是一份10 探究铁的锈蚀条件中考化学必考实验专练，共19页。试卷主要包含了铁生锈实验，铁在密闭容器里生锈引起气压变化等内容，欢迎下载使用。
实验原理
探究铁的锈蚀条件
铁与空气中的氧气、水等物质发生化学反应，生成铁锈（主要成分 Fe2O3）。 2.铁生锈实验
【温馨提示】（1）植物油的作用是隔绝空气（或氧气）；
实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。
实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水，从而排除氧气的干扰。
防止铁制品锈蚀的原理是隔绝氧气或隔绝水。 3.铁在密闭容器里生锈引起气压变化
在密闭容器里，铁生锈消耗氧气，冷却到室温后，引起密闭容器内气压减小。 根据此原理可用来测定空气中氧气的含量。
图 1图 2
如图所示，一段时间后，现象是：图 1 中试管内液面上升，图 2 中 U 形管中液面左高右低。
条件
铁钉在干燥的空气中
铁钉全部在蒸馏水中
铁钉与空气和蒸馏水同时接触
铁钉与空气和氯化钠溶液同时接
触
图示
①
②
③
④
生锈
程度
不生锈
不生锈
易生锈
最易生锈
结论
通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是水
通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是空气（或氧气）由此可知，铁生锈的条件是铁与水和空气（或氧气）同时接触
通过③④对比可知，盐溶液的存在会加快铁的锈蚀。此外，铁的锈蚀还与铁
的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等有关
铁生锈原理的应用：
铁丝球
双吸剂——铁粉可用于食品保存，其原理是：铁生锈时能除去水分和氧气，可防食品受潮和氧化变质。
右图的实验中，一段时间后将看到的现象是：铁丝球生锈了，水进入
试管中约占空气体积的 1/5；原因是：铁与水和氧气反应生锈时把氧
水
气反应掉了，使试管内气体减少，压强小于外界大气压，水进入试管
内补充氧气的体积。 3．金属防锈方法：
防止铁生锈的原理是：隔绝氧气和水；
常用的防锈方法有：保持洁净和干燥、涂油、刷油漆（或喷漆）、镀铬、在表面形成致 密氧化膜、制成耐腐蚀合金。
结合生活常识判断出下列物质常用的防锈方法：菜刀、农机具：保持洁净和干燥；手术刀、炊具：制成耐腐蚀合金；铁柜、栏杆：刷油漆；机器零件等：涂油；汽车、轮船、飞机：喷漆；门把手、水龙头：镀铬；锯条上的烤蓝：形成致密氧化膜。暖气片表面刷的银粉实际上是铝粉。
4．保护金属资源的方法：
保护现有金属资源的方法主要有：防止金属生锈、合理开采现有金属资源、废旧金属 回收再利用、寻找金属代用品。
铅、镉、汞、铜等重金属及重金属盐往往是有毒的。如有毒的硫酸铜可少量用于游泳池杀菌但不能用于自来水杀菌；使用含铅汽油、不合理使用含镉的化肥农药、乱扔含汞电池等会污染水和土壤；所以回收废旧金属的意义是防止污染环境又节约金属资源。
1．(2022 年陕西省中考 B 卷）如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是（ ）
A．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等 B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D．丙中，导管内上升一段水柱
2．（2022 年山东省泰安市中考）根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
3．（2022 年四川省凉山州中考）实验是学习化学的基础。下列装置所示的实验操作正确且能达到实验目的的是（）
用 NaHCO3 溶于水验证质量守恒定律B．蒸发食盐水
序号
A
B
C
D
实验方案
实验目的
探究铁生锈的条件
探究蜡烛中是否含有氧元素
探究不同溶剂中物质溶解性强弱
测定空气中氧气的含量
探究水是铁生锈的必要条件之一
测空气中 O2 的含量
4.（2022 年甘肃省武威市中考）丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络、记录着中华文明的传承。
认识文物：青铜是铜与锡的合金。青铜硬度（填“大于”或“小于”）钝铜。 (2)文物锈蚀：汉代铁剪锈透斑斑（如图所示），其锈蚀是铁与空气中的发生化学反应的结果。
(3)文物修复：含六偏磷酸钠【化学式为（NaPO3）6】的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除，该物质中磷元素的化合价为。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分（Fe2O3）用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，该反应的化学方程式为。
5.（2022 江苏盐城市东台市一模）自然界并不缺少“镁”，而是缺少发现“镁”的眼睛。某化学兴趣小组开启寻“镁”之旅。
第一站：初步认识镁
镁是一种色的固体，质软，有导电性。
将 2 根打磨光亮的镁条分别放入等质量、等质量分数的稀盐酸和稀硫酸中，充分反应后镁条有剩余，产生氢气的质量。
相等B.与稀盐酸反应放出的氢气多
无法判断D.与稀硫酸反应放出的氢气多第二站：制备金属镁
为了使镁离子沉淀下来，充分利用当地的贝壳（主要成分为 CaCO3）资源获得试剂①，其化学式为。
加入试剂①后，能够分离得到 Mg(OH)2 沉淀的方法是（填标号字母）。 A.蒸馏B.吸附C.结晶D.过滤
向 MgCl2 溶液中加入肥皂水，可能观察的现象是。
电解无水 MgCl2 的反应属于（填基本反应类型）。第三站：再探金属镁
【提出问题】镁与水是否发生反应？反应后的生成物是什么？
2
【查阅资料】70℃时 Mg(OH) 在水中的溶解度很小，但溶于水的部分可以完全解离出 Mg2+和 OH-。
【实验步骤】
将打磨光亮的镁条放入盛有 70℃水的试管中（如下图），发现镁条表面有气泡产生。将收集的气体点燃，产生淡蓝色火焰，证明该气体为。
向反应后的溶液中立即滴入 2 滴无色酚酞溶液，观察到镁条附近溶液，证明溶液中生成 OH-。
【交流讨论】（3）根据上述实验，写出镁与热水反应的化学方程式。
【拓展探究】
同学们又探究温度对镁与水反应速率的影响，实验数据记录如下：
根据表中数据，分析温度对镁与水反应速率的影响：。
一段时间后，同学们观察到镁条表面不再有气泡产生，镁条表面失去光泽。但将表面失去光泽的镁条打磨后再次放入热水中，发现又有气泡产生，说明镁与水反应变缓慢直至停止的可能原因是 。
反应温度（℃）
50
55
60
65
70
收集 50mL 气体所用时间（s）
295
257
196
124
74
6．（2022 年江苏省扬州市中考）化学提升生活品质，助力未成年人健康成长。 (1)扬州某中学的午餐食谱如图：
红烧狮子头水煮鱼片
炒青菜、海带汤米饭、桔子
①合理膳食可增强体质。下列说法不．正确的是。
A．鱼片含有丰富蛋白质 B．淀粉可分解为氨基酸
C．适度补充油脂，有益身体健康
②若需补充维生素 C，建议多吃食谱中(写出一种即可)。
③食用加碘盐可补充碘元素。下列说法正确的是。 A．人体中缺少碘元素，会导致骨质疏松
B．除加碘盐外，还可以通过食用海带等海产品补充碘元素
C．加碘盐中添加了碘酸钾(KIO3)，淀粉可用于检验其中碘元素的存在
④学校正推行垃圾分类。餐后的食物残渣应投入印有标识的垃圾箱。
校服面料常用棉花、羊毛等混纺制成。棉花溶于水中(填“难”或“易”)：生活中常用法区分羊毛线和棉线。
骑自行车属于低碳生活新时尚。
①下列做法不属于低碳生活方式的是。 A．随手关灯
旧书本循环利用
夏天将空调温度调至最低
②下列做法不利于自行车防锈的是。 A．金属部件镀金属铬
链条涂防锈油 C．雨淋后自然晾干
③铁锈成分中含有氧化铁(Fe2O3)，写出氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式。
④某学生做了铁的锈蚀实验，装置如图。一段时间后可观察到导管内红墨水的液面 (填“上升”或“下降”)
1．(2022 年陕西省中考 B 卷）如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是（ ）
甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等 B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D．丙中，导管内上升一段水柱
【答案】C
【解析】
A、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，只有植物油上部分锈蚀，而乙中铁钉水上水下都锈蚀，消耗更多的氧气，所以气体含氧气的体积分数不相等，故 A 说法正确； B、甲中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，铁钉在植物油内的部分因为没有接触到氧气而没有锈蚀，故 B 说法正确；
C、乙中，铁钉锈蚀最严重是水面接触处，因为此处铁钉与氧气和水接触最充分，故 C 说法错误；
D、因为乙中铁钉锈蚀消耗了氧气，使装置内的压强减小，产生了压强差，在大气压的作用下，将丙烧杯中水部分压入导管中，故 D 说法正确。
故选 C。
2．（2022 年山东省泰安市中考）根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是（ ）
序号
A
B
C
D
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】
A、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，实验中左侧试管中铁钉没有与氧气接触不易生锈，右侧试管中铁钉没有与水接触不易生锈，故无法通过对比探究出铁生锈的条件；
B、在蜡烛的上方放置干冷的烧杯若烧杯中产生水雾，证明燃烧产生水，水由 H、O 组成，反应物中有氧气参与反应，氧气中含有 O，则证明蜡烛一定含有 H，可能含有氧元素，故选项说法错误；
C、将 0.5g 碘分别放入 10ml 的水与酒精中，两个实验中除了溶剂的种类不同，其余的量都
相同，则可以通过该实验探究不同溶剂中物质溶解性强弱；

实验方案
实验目的
探究铁生锈的条件
探究蜡烛中是否含有氧元素
探究不同溶剂中物质溶解性强弱
测定空气中氧气的含量
2Cu O 2
D、根据质量守恒可知 12832
2CuO
，32 份质量的氧气完全反应需要 128 份质量的铜，
则完全消耗完玻璃管中的氧气需要消耗大量的铜，则该装置测定空气中氧气含量设计不合理；故选 C。
3．（2022 年四川省凉山州中考）实验是学习化学的基础。下列装置所示的实验操作正确且能达到实验目的的是（）
用 NaHCO3 溶于水验证质量守恒定律
蒸发食盐水
探究水是铁生锈的必要条件之一
测空气中 O2 的含量
【答案】C
【解析】
A、碳酸氢钠溶于水后没有生成新物质，属于物理变化，质量守恒定律是化学变化中的一种规律，所以用 NaHCO3 溶于水不能验证质量守恒定律，选项错误；
B、蒸发食盐水时，应边加热边用玻璃棒搅拌，防止液体受热不匀发生飞溅，图中缺少玻璃棒，选项错误；
C、由图可知，左侧试管中的铁钉既能够与空气接触，也能够与水接触，右侧试管中的铁钉只能够接触空气，不接触水分，一段时间后，观察到 U 型管中红墨水左侧液面上升，右侧液面下降，说明左侧的铁钉发生了锈蚀，证明水是铁生锈的必要条件之一，选项正确；
D、碳与装置中的空气中的氧气反应生成二氧化碳气体，实验后，装置中剩余的气体的体积
不变或变化较小，则实验结果为零或偏小，选项错误，故选 C。
4.（2022 年甘肃省武威市中考）丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络、记录着中华文明的传承。
(1)认识文物：青铜是铜与锡的合金。青铜硬度（填“大于”或“小于”）钝铜。 (2)文物锈蚀：汉代铁剪锈透斑斑（如图所示），其锈蚀是铁与空气中的发生化学反应的结果。
(3)文物修复：含六偏磷酸钠【化学式为（NaPO3）6】的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除，该物质中磷元素的化合价为。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分（Fe2O3）用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，该反应的化学方程式为。
【答案】(1)大于 (2)氧气和水
(3)+5
一定温度
Fe2O3  H22FeO  H2O
【解析】
(1)合金比组成它的纯金属硬度大，青铜是铜与锡的合金。青铜硬度大于纯铜； (2)铁生锈，是铁与空气中的氧气和水发生了一系列的化学反应；
(3)六偏磷酸钠中钠元素显+1 价，氧元素显-2 价，设磷元素的化合价为 x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）×3=0，x=+5；
氧化铁与氧气在一定温度下反应生成氧化亚铁，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含氢元素，还应生成了水，该反应的化学方程式为：
一定温度
Fe2O3  H22FeO  H2O。
5.（2022 江苏盐城市东台市一模）自然界并不缺少“镁”，而是缺少发现“镁”的眼睛。某化学兴趣小组开启寻“镁”之旅。
第一站：初步认识镁
镁是一种色的固体，质软，有导电性。
将 2 根打磨光亮的镁条分别放入等质量、等质量分数的稀盐酸和稀硫酸中，充分反应后镁条有剩余，产生氢气的质量。
相等B.与稀盐酸反应放出的氢气多
无法判断D.与稀硫酸反应放出的氢气多第二站：制备金属镁
为了使镁离子沉淀下来，充分利用当地的贝壳（主要成分为 CaCO3）资源获得试剂①，其化学式为。
加入试剂①后，能够分离得到 Mg(OH)2 沉淀的方法是（填标号字母）。 A.蒸馏B.吸附C.结晶D.过滤
向 MgCl2 溶液中加入肥皂水，可能观察的现象是。
电解无水 MgCl2 的反应属于（填基本反应类型）。第三站：再探金属镁
【提出问题】镁与水是否发生反应？反应后的生成物是什么？
2
【查阅资料】70℃时 Mg(OH) 在水中的溶解度很小，但溶于水的部分可以完全解离出 Mg2+和 OH-。
【实验步骤】
将打磨光亮的镁条放入盛有 70℃水的试管中（如下图），发现镁条表面有气泡产生。将收集的气体点燃，产生淡蓝色火焰，证明该气体为。
向反应后的溶液中立即滴入 2 滴无色酚酞溶液，观察到镁条附近溶液，证明溶液中生成 OH-。
【交流讨论】（3）根据上述实验，写出镁与热水反应的化学方程式。
【拓展探究】
同学们又探究温度对镁与水反应速率的影响，实验数据记录如下：
根据表中数据，分析温度对镁与水反应速率的影响：。
一段时间后，同学们观察到镁条表面不再有气泡产生，镁条表面失去光泽。但将表面失去光泽的镁条打磨后再次放入热水中，发现又有气泡产生，说明镁与水反应变缓慢直至停
反应温度（℃）
50
55
60
65
70
收集 50mL 气体所用时间（s）
295
257
196
124
74
止的可能原因是。
【答案】①. 银白②. B③. CaO 或Ca(OH)2
④. D⑤. 产生大量浮
渣⑥ . 分解反应⑦ . 氢气或 H2
⑧ . 由无色变红色⑨ .
Mg+2H2O
Mg（OH）2
+H2 
⑩. 在 50～70℃范围内，温度越高，镁
与水反应的速率越快➃. 镁与热水反应生成的氢氧化镁沉淀会覆盖在镁条的表面阻止反应的进行
【解析】
第一站：初步认识镁
镁是一种银白色的固体，故填：银白；
1
盐酸中含氢元素的质量分数为
36.5
100% ，硫酸中含氢元素的质量分数为
2 100%= 1 100% ，等质量、等质量分数的稀盐酸和稀硫酸中，稀盐酸中含氢元素质
9849
量比稀硫酸中含氢元素的质量多，故充分反应后镁条有剩余，与稀盐酸反应产生氢气的质量比与稀硫酸反应的氢气质量更多，故选：B；
第二站：制备金属镁
为了使镁离子沉淀下来，将镁离子转化成氢氧化镁，故充分利用当地的贝壳资源获得试剂①中含有钙元素，试剂①含有氢氧根离子，或者试剂①与水反应生成了氢氧根离子，碳酸钙高温煅烧可以制取氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，故试剂①为氢氧
化钙或氧化钙，故填： CaO ##
Ca(OH)2 ；
加入试剂①后，能够分离得到MgOH2 沉淀的方法是过滤。过滤可以将固体和液体分离，故填：D；
向MgCl2 溶液中加入肥皂水， MgCl2 溶液属于硬水，可能观察的现象是产生大量浮渣；故填：产生大量浮渣；
电解无水MgCl2 的反应中反应为一种，生成物为两种，属于分解反应，故填：分解反应；
第三站：再探金属镁 [实验步骤]
将打磨光亮的镁条放入盛有 70℃水的试管中（如下图），发现镁条表面有气泡产生。将收集的气体点燃，产生淡蓝色火焰，证明该气体为氢气，故填：氢气## H2 ；
溶液中生成OH- ，说明溶液呈碱性，向反应后的溶液中立即滴入 2 滴无色酚酞溶液，观察到镁条附近溶液由无色变红色，故填：由无色变红色；
[交流讨论]（3）镁与热水反应生成氢氧化镁和氢气,故填：
Mg+2H2O
Mg（OH）2
+H2 ；
根据表中数据，分析温度对镁与水反应速率的影响：在 50～70℃范围内，温度越高，镁与水反应的速率越快，故填：在 50～70℃范围内，温度越高，镁与水反应的速率越快；
一段时间后，同学们观察到镁条表面不再有气泡产生，镁条表面失去光泽。但将表面失去光泽的镁条打磨后再次放入热水中，发现又有气泡产生，说明镁与水反应变缓慢直至停止的可能原因是镁与热水反应生成的氢氧化镁沉淀会覆盖在镁条的表面阻止反应的进行，故填：镁与热水反应生成的氢氧化镁沉淀会覆盖在镁条的表面阻止反应的进行。
红烧狮子头水煮鱼片
炒青菜、海带汤米饭、桔子
6．（2022 年江苏省扬州市中考）化学提升生活品质，助力未成年人健康成长。 (1)扬州某中学的午餐食谱如图：
①合理膳食可增强体质。下列说法不．正确的是。 A．鱼片含有丰富蛋白质
淀粉可分解为氨基酸
适度补充油脂，有益身体健康
②若需补充维生素 C，建议多吃食谱中(写出一种即可)。
③食用加碘盐可补充碘元素。下列说法正确的是。 A．人体中缺少碘元素，会导致骨质疏松
除加碘盐外，还可以通过食用海带等海产品补充碘元素
加碘盐中添加了碘酸钾(KIO3)，淀粉可用于检验其中碘元素的存在
④学校正推行垃圾分类。餐后的食物残渣应投入印有标识的垃圾箱。
(2)校服面料常用棉花、羊毛等混纺制成。棉花溶于水中(填“难”或“易”)：生活
中常用法区分羊毛线和棉线。 (3)骑自行车属于低碳生活新时尚。
①下列做法不属于低碳生活方式的是。 A．随手关灯
B．旧书本循环利用
C．夏天将空调温度调至最低
②下列做法不利于自行车防锈的是。 A．金属部件镀金属铬
B．链条涂防锈油 C．雨淋后自然晾干
③铁锈成分中含有氧化铁(Fe2O3)，写出氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式。
④某学生做了铁的锈蚀实验，装置如图。一段时间后可观察到导管内红墨水的液面
(填“上升”或“下降”)。
【答案】(1)B炒青菜##桔子BC
难灼烧、闻气味
CC
Fe2O3 +3H2SO4 =Fe2 (SO4 )3 +3H2O上升
【解析】
①A、鱼片是动物的肌肉，富含蛋白质，不符合题意； B、淀粉属于糖类，可分解为葡萄糖，符合题意；
C、油脂是供给人体生命活动的备用能源，适度补充油脂，有益身体健康，不符合题意。
故选 B；
②蔬菜、水果富含维生素，故若需补充维生素 C，建议多吃食谱中的炒青菜、桔子；
③A、人体缺碘，会导致甲状腺肿大，老年人缺钙，会导致骨质疏松，不符合题意； B、除加碘盐外，海带中等海产品中也富含碘元素，符合题意；
C、淀粉遇碘单质变蓝，不能用于检验其中碘元素的存在，不符合题意。故选 B；
④A、可回收物是指，适宜回收利用和资源化利用的生活废弃物，如废纸张、废塑料、废玻璃制品、废金属、废织物等，不符合题意；
B、有害垃圾指对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活废弃物。常见的有害垃圾包括废灯管、废油漆、杀虫剂、废弃化妆品、过期药品、废电池、废灯泡、废水银温度计等，不符合题意；
C、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，故餐后的食物残渣属于厨余垃圾，符合题意；
D、其他垃圾指危害比较小，没有再次利用的价值的垃圾，如建筑垃圾，生活垃圾等，不符合题意。
故选 C；
棉花难溶于水中；
羊毛的主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，棉线的主要成分是纤维素，灼烧有纸燃烧的气味，气味不同，故可通过灼烧、闻气味的方法区分；
①A、随手关灯，可以节约能源，减少二氧化碳的排放，属于低碳生活方式，不符合题意； B、旧书本循环利用，可以减少森林的砍伐，增加二氧化碳的吸收，属于低碳生活方式，不符合题意；
C、夏天将空调温度调至最低，会造成资源浪费，增加二氧化的排放，不属于低碳生活，符合题意。
故选 C；
②A、金属部件镀金属铬，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，不符合题意； B、链条涂防锈油，可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，不符合题意；
C、雨淋后自然晾干，使铁与氧气和水接触，会加速铁的锈蚀，符合题意。故选 C；
③氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：
Fe2O3 +3H2SO4 =Fe2 (SO4 )3 +3H2O ；
④铁能与空气中的氧气和水反应，从而生锈，且食盐水会加速铁的锈蚀，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故一段时间后可观察到导管内红墨水的液面上升