5.3 金属防护和废金属回收-九年级化学上册同步 教学课件+练习（沪教版）

第5章   金属的冶炼与利用

5.3 金属防护和废金属回收

1．（2022·辽宁沈阳·中考真题）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不正确的是（    ）

A．用洗涤剂除去铁制品表面的油膜 B．在车船的表面喷涂油漆

C．在铁制品表面镀上一层其他金属 D．将使用后的菜刀用布擦干

【答案】A

【解析】A、用洗涤剂除去铁制品表面的油膜，铁能与氧气和水充分接触，容易生锈，故选项做法不正确；

B、车船表面喷涂油漆，能够阻止铁与氧气、水接触，所以可防止铁生锈，故选项做法正确；

C、在铁制品表面镀上一层其它金属能够防止生锈，故选项做法正确；

D、将使用后的菜刀用布擦干，能防止与水分接触，能防止钢铁制品锈蚀，故选项做法正确。

故选A。

2．（2022·广西桂林·中考真题）钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是（    ）

A．喷漆 B．电镀

C．置于潮湿环境 D．制成不锈钢

【答案】C

【解析】A、喷漆能够隔绝铁与空气中的水和氧气的接触，能够防止铁生锈，不符合题意；

B、在铁制品表面电镀一层其它金属，能够隔绝铁与空气中的水和氧气的接触，能够防止铁生锈，不符合题意；

C、铁制品置于潮湿环境中，铁与空气中的水和氧气接触会继续生锈，符合题意；

D、制成不锈钢改变了铁的结构，能够减缓铁生锈，不符合题意。

故选C。

3．（2022·河北·围场满族蒙古族自治县中小学教研室九年级期末）下列自行车的防锈方法不合理的是（    ）

A．车架——烤漆 B．辐条——镀防护金属

C．把手——涂防锈油 D．轮圈——烤蓝（表面形成致密氧化膜）

【答案】C

【解析】A、车架可以采用烤漆的方法，选项防锈方法合理，故A不符合题意；

B、辐条可以采用镀防护金属的方法，选项防锈方法合理，故B不符合题意；

C、把手不可以采用涂防锈油的方法，选项防锈方法不合理，故C符合题意；

D、轮圈可以采用烤蓝的方法，选项防锈方法合理，故D不符合题意。

故选C。

4．（2022·辽宁鞍山·二模）下列做法中，不利于保护金属资源的是（    ）

A．回收易拉罐                            B．过度开采金属矿物

C．防止金属的腐蚀                        D．寻找金属代用品

【答案】B

【解析】A、回收易拉罐，经过处理后再利用可以节约金属资源，不符合题意；

B、过度开采金属矿物，不利于金属资源的保护，符合题意；

C、防止金属的腐蚀，减少金属的损耗，可以节约金属资源，不符合题意；

D、寻找金属代用品，可以节约金属资源，不符合题意；

故选B。

5．（2022·福建南平·九年级期末）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法可行的是（    ）

A．用小刀将自行车表面的油漆刮掉

B．将使用后的菜刀直接放在菜板上

C．用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净

D．在铁制品表面镀上一层锌

【答案】D

【解析】A、在铁制品表面刷漆的目的是隔绝水和氧气，防止铁生锈；用小刀将自行车表面的油漆刮掉，破坏了保护膜，会加速铁生锈；错误；

B、将使用后的菜刀会蘸水，菜刀处于潮湿的空气中，容易生锈；错误；

C、铁制品表面的油膜是隔绝氧气和水，防止铁生锈，用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净，铁就接触氧气和水，不利于防锈，错误；

D、在铁制品表面镀一层锌，把铁与氧气和水隔绝，可以防锈；正确；

故选D。

6．（2022·全国·九年级专题练习）为预防金属制品锈蚀，下列措施或做法不当的是（    ）

A．用钢丝球清除铝锅内的氧化层

B．在铁制门窗表面喷涂油漆

C．在铁制水管表面镀一层锌

D．将使用后的菜刀洗净擦干

【答案】A

【解析】A、铝制品表面有一层氧化膜，对铝锅起保护作用，阻止铝被进一步氧化，所以擦去表面的氧化层是错误的做法，故A符合题意；

B、在在铁制门窗表面喷涂油漆，使铁与氧气和水隔绝，有利于防锈，故B不符合题意；

C、在铁制水管表面镀一层锌，使铁与氧气和水隔绝，有利于防锈，故D不符合题意；

D、使用后的菜刀洗净擦干有利于防锈，故D不符合题意。

故选A。

7．（2022·广西柳州·中考真题）柳州市被称为“桥梁博物馆”，刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员，大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是（    ）

A．经常用浓盐酸清洗金属材料

B．在金属材料表面刷油漆

C．在金属材料表面镀保护层

D．改变金属内部结构制成防腐合金

【答案】A

【解析】A、金属能与酸反应，经常用浓盐酸清洗金属材料，会加速金属的锈蚀，符合题意；

B、在金属材料表面刷油漆，可以隔绝氧气和水，防止金属锈蚀，不符合题意；

C、在金属材料表面镀保护层，可以隔绝氧气和水，防止金属锈蚀，不符合题意；

D、改变金属内部结构制成防腐合金，合金比组成它的纯金属耐腐蚀，可以保护金属材料，不符合题意。

故选A。

8．（2022·广东·中考真题）对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一

B．对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一

C．对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一

D．对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一

【答案】C

【解析】A.对比①②发现变量为水，所以可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一，选项错误。

B.无法对比②③，因为有多个变量：水和氧气和二氧化碳，选项错误。

C.对比①④发现变量为温度是否达到着火点，所以可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一，正确。

D.无法对比③④，因为有多个变量：二氧化碳和氧气，是否加热，选项错误。

故选C。

9．（2022·湖南长沙·中考真题）我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是（    ）

A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采

C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中

【答案】C

【解析】A、废旧金属应回收利用，保护金属资源，减少污染，不符合题意；

B、矿物资源有限，应合理开采，不能任意开采，不符合题意；

C、寻找金属代用品，可以保护金属资源，符合题意；

D、将铁钉放置于潮湿的空气中，会使铁钉生锈，浪费金属资源，应防止金属锈蚀，不符合题意。

故选C。

10．（2022·陕西·中考真题）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

【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。

11．（2022·江苏·姜堰区实验初中九年级阶段练习）“暖宝宝贴”（主要成分为铁粉、活性炭粉、氯化钠等）的热是来源于铁粉的锈蚀反应。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，实验开始前装置如图所示，实验后从量筒中进入集气瓶（容积为250mL）中水的体积为45mL（铁粉锈蚀消耗的水忽略不计）。下列叙述正确的是（    ）

A．根据以上实验现象能推断出铁的锈蚀需要水的参与

B．本次实验测得空气中氧气的体积分数为18%

C．若测得空气中氧气含量偏低，可能是弹簧夹未夹紧

D．实验中铁的锈蚀速率较快，可能是氯化钠加快了锈蚀

【答案】D

【解析】A、该实验的现象为铁丝生锈，但并不能知道是否需要水的参与，该选项叙述不正确；

B、由于倒吸入水的体积即为氧气的体积，则本次实验测得空气中氧气的体积分数为，该选项叙述不正确；

C、弹簧夹未夹紧，铁丝生锈过程中放热，装置中的空气会逸出，使实验结果偏大，而不是偏小，该选项叙述不正确；

D、实验中铁的锈蚀速率较快，可能是其中的氯化钠加快了锈蚀，该选项叙述正确，

故选D。

12．（2022·黑龙江·哈尔滨市风华中学校九年级开学考试）2022年8月哈尔滨市地铁3号线二期西北环验收，车型与1号线相同均为B2型车，B2型车通常采用铝合金和不锈钢车体，车辆内一般不使用木材。下列有关铝合金和不锈钢的说法错误的是（    ）

A．不锈钢的硬度比铁的硬度大，铝合金的熔点比铝的熔点高

B．铝合金和不锈钢都具有很好的抗腐蚀性能

C．车体材料表面喷漆主要是防锈美观

D．铝合金和不锈钢都是合金，合金中可能含有非金属

【答案】A

【解析】A、合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀，因此不锈钢的硬度比铁的硬度大，铝合金的熔点比铝的熔点低，故选项说法错误；

B、合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀，铝合金和不锈钢具有很好的抗腐蚀性能，故选项说法正确；

C、车体材料表面喷漆，隔绝空气和水，主要是防锈美观，故选项说法正确；

D、铝合金和不锈钢都是合金，合金是指金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，所以铝合金中可能含有非金属，故选项说法正确。

故选A。

13．（2022·全国·泰州市渔行实验学校九年级课时练习）如图是某化学兴趣小组设计的创新实验装置。下列说法不正确的是（    ）

A．此实验装置可用于观察铁制品锈蚀

B．一段时间后，水面处铁丝锈蚀最严重

C．一段时间后，塑料瓶变瘪，因为铁生锈消耗氧气

D．将水换成蒸馏水后铁丝将不会生锈

【答案】D

【解析】A、铁生锈需要和氧气、水接触。该装置能观察到明显的实验现象，可用于观察铁制品锈蚀，故选项正确；

B、一段时间后，铁丝会出现水面处最先锈蚀的现象，故选项正确；

C、一段时间后，塑料瓶会变瘪，说明瓶内气体减少，说明铁生锈与空气有关，因为铁生锈消耗氧气，故选项正确；

D、铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触，将水换成蒸馏水后铁丝也会生锈，故选项错误。

故选D。

14．（2022·江苏·盐城市初级中学二模）如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图，下列说法错误的是（    ）

A．生铁是由铁和碳等元素组成的合金，在物质分类中属于化合物

B．铁矿石冶炼成铁的主要原理是：在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来

C．铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀

D．废旧金属铁循环利用可节约资源，减少对环境的污染

【答案】A

【解析】A、合金属于混合物，生铁是由铁和碳等元素组成的合金，属于混合物；错误；

B、将化合态的铁变成游离态的铁，则铁矿石冶炼铁的主要原理是：在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来；正确；

C、铁在潮湿的空气中易生锈，废弃铁制品与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀；正确；

D、废旧金属铁是可回收资源，将其循环利用可节约资源，减少对环境的污染；正确；

故选A。

15．（2022·江苏无锡·中考真题）走近千年文物，人们发现青铜器在含有Cl－的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是（    ）

A．铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素

B．CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl

C．青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高

D．在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护

【答案】B

【解析】A、由铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3可知，铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素，正确；

B、生成物为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl两种，不符合“多变一”特征，不是化合反应，错误；

C、青铜器在锈蚀的过程中，由CuCl中的+1价变为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl中的+2价，铜元素的化合价升高，正确；

D、在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护，正确。

故选B。

16．（2022·辽宁·兴城市第四初级中学模拟预测）金属的利用和保护。

(1)图1说明铁具有________性。

(2)图2是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。

①实验乙中植物油的作用是_________。

②由实验甲、丙可得出的结论是_______。

(3)航母辽宁舰在建设中使用了大量的钢。

①酸雨会腐蚀钢板，造成酸雨的主要物质是________。

A．甲烷      B．二氧化硫       C．二氧化氮       D．一氧化碳

②航母行驶中有些金属零件因磨损而替换下来，这些零件可以回收再利用，其意义______。

【答案】(1)导热

(2) 隔绝空气（或氧气）；铁生锈需要与水接触

(3) BC；节约金属资源（减少环境污染，合理即可）

【解析】(1)铁制炒锅，说明铁具有导热性；

(2)①实验乙中植物油的作用是隔绝氧气，防止影响实验；

②实验甲中铁与氧气和水接触，生锈，实验丙中铁只与氧气接触，不生锈，说明铁生锈需要与水接触；

(3)①二氧化硫、二氧化氮均能与水反应生成酸性物质，可造成酸雨。

故选BC；

②这些零件回收再利用，可以节约金属资源，减少污染，保护环境。

17．（2022·四川内江·中考真题）如图所示，某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。

(1)四天后，________（填字母序号）试管中铁钉有明显锈迹。

(2)由此实验可以得出铁生锈的条件是_________。

【答案】(1)a

(2)铁与氧气和水共同作用的结果

【解析】（1）a试管中与水和空气都接触，b试管中只与空气接触，c试管中只与水接触，所以四天后，a试管中铁钉有明显锈迹。

（2）a试管中铁与氧气和水接触，生锈，b试管中铁只与氧气接触，不生锈，说明铁生锈需要与水接触；a试管中铁与氧气和水接触，生锈，c试管中铁只与水接触，不生锈，说明铁生锈需要与氧气接触，由此实验可以得出铁生锈的条件是铁与氧气和水共同作用的结果。

18．（2022·湖北·十堰市郧阳区教学研究室九年级期末）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______。

【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。

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______。

【答案】(1)A

(2)氧化铁或者Fe2O3或Fe2O3▪xH2O

(3) 40 ；铁腐蚀消耗O2，且空气中的氧气含量约占1/5

(4) 温度；在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快。

【解析】（1）A、未擦干的铁锅中铁与水和氧气同时接触易生锈；

B、涂油漆的栏杆隔绝氧气和水，不易生锈；

C、盛水的不锈钢水杯，不锈钢是铁的合金，抗腐蚀性较好，不易生锈。

故选A；

（2）铁锈的主要成分是氧化铁；

（3）因为铁丝绒生锈消耗试管内的氧气，使装置内气体减少，压强减小，又知空气中的氧气约占空气体积的1/5，可知量筒水面刻度上升到40mL处，故填：40；

（4）分析表格中的数据可知，变量是温度，其它因素均相同，故该实验是探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响；

由表中数据可知，在其它条件相同的情况下，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉质量增加的越多，可得出实验结论为在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快。

19．（2022·全国·九年级课时练习）铁的锈蚀再探究。

锈蚀条件探究

(1)同学们设计了图1所示实验进行探究。

设计b试管实验的目的是创设___________的实验环境。

(2)根据一周后ac试管不同的现象可以得出的结论是___________。

(3)一周后b试管中铁钉也出现明显锈蚀。同学们对此展开深入研究。将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示（室温下，自然状况的水中溶解氧约为8~9mg·L-1）。

据此回答：

①b试管中出现锈蚀的原因是___________。

②欲达到原实验目的，写出一种b试管实验的改进设计：___________。

③在铁制品表面涂植物油能防锈的原因是___________。

【答案】(1)隔绝氧气

(2)铁的锈蚀需要水

(3) 水中溶解氧气浓度增加；试管b塞一个橡胶塞；隔绝水和氧气

【解析】(1)迅速冷却的沸水中没有氧气，植物油能隔绝氧气，b试管实验的目的是创设隔绝氧气的环境，故填：隔绝氧气；

(2)a中铁钉和水以及氧气都接触，生锈，c中铁钉和氧气接触，不与水接触，不生锈，对比可知铁的锈蚀需要水，故填：铁的锈蚀需要水；

(3)①由图可知，随时间增加，b试管中水中溶解氧气浓度增加，故出现锈蚀的原因是水中溶解氧气浓度增加，故填：水中溶解氧气浓度增加；

②为避免氧气溶于水，欲达到原实验目的，b试管实验的改进设计试管b塞一个橡胶塞，故填：试管b塞一个橡胶塞；

③铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，在铁制品表面涂植物油能防锈的原因是隔绝水和氧气，故填：隔绝水和氧气。

20．（2022·全国·九年级课时练习）钢铁是现代工业的筋骨，科技小组以“铁锈蚀”为主题开展如下项目式学习。

【查阅资料】

Ⅰ.氯化钙固体可作干燥剂。

Ⅱ.常温常压，氢气密度是0.089g/L。

III.

任务一：定性探究铁锈蚀

取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验。

（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的_______发生化学反应。

（2）铁锈蚀后应及时除锈的原因是_______。

任务二：定量探究铁锈蚀

小组设计了图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图3.t1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。充分反应后共生成气体(常温常压下)体积为224mL。

（3）据图3，对比AB段和BC段说明_______，t3时刻压强突然变大的原因是_______。

（4）实验后，将烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、晾干，得黑色固体，该黑色固体是_______。经计算，铁粉锈蚀后生成的氧化铁的质量是_______g。

【实验反思】

（5）任务二中铁锈蚀比任务一中铁锈蚀快，你认为可能的原因是_______。

【答案】（1）氧气、水蒸气(或O2、H2O)    

（2）铁锈疏松多孔会吸附氧气和水蒸气加速生锈    

（3）NaCl(盐)溶液会加速铁生锈；铁生锈消耗O2，瓶中压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，和铁粉反应产生氢气使压强增大    

（4）Fe、C(或铁和碳)；0.8    

（5）铁是粉末状##因为有NaCl(盐)溶液存在或因为碳粉存在

【解析】（1）对比A、B、C试管中实验现象，A中铁生锈、B中只有水铁不生锈、C中有空气铁不生锈，说明铁锈蚀主要是与空气中的氧气、水蒸气(或O2、H2O)发生化学反应。

（2）铁锈蚀后应及时除锈的原因是铁锈疏松多孔会吸附氧气和水蒸气加速生锈；

（3）据图3，对比AB段和BC段的变量为加入了氯化钠溶液，BC段压强减小速率加快，说明NaCl(盐)溶液会加速铁生锈，t3时刻压强突然变大是因为铁生锈消耗O2，瓶中压强减小，导致注射器内盐酸被吸入烧瓶，盐酸和铁粉反应产生氢气，气体又增大，使压强增大。

（4）铁生锈生成氧化铁、氧化铁和盐酸生成氯化铁，已知，且最终铁与稀盐酸生成氢气，则盐酸最终转化为氯化亚铁：

根据氯元素、铁元素守恒可知与盐酸反应的铁元素的质量1.4g<5g，且碳不和稀盐酸反应，则实验后，将烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、晾干，得黑色固体，该黑色固体是Fe、C(或铁和碳)。

生成氢气质量为0.224L×0.089g/L=0.02g

由方程式体现的质量关系可知，生成氢气消耗HCl的质量为0.73g，则与氧化铁反应消耗HCl质量为：

由化学方程式体现的质量关系可知，铁粉锈蚀后生成的氧化铁的质量是0.8g；

（5）任务二中铁锈蚀比任务一中铁锈蚀快，可能的原因是铁是粉末状、且有NaCl(盐)溶液存在、碳粉存在可以加速铁的锈蚀速率。