第6.4课 珍惜和保护金属资源-九年级化学下册同步精品讲义（科粤版）

这是一份第6.4课 珍惜和保护金属资源-九年级化学下册同步精品讲义（科粤版），文件包含第64课珍惜和保护金属资源-九年级化学下册同步精品讲义科粤版教师版docx、第64课珍惜和保护金属资源-九年级化学下册同步精品讲义科粤版学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共27页， 欢迎下载使用。

6.4 珍惜和保护金属资源知识导航知识精讲一、探究钢铁锈蚀的原因【探究活动】通过上述对比实验可以发现，铁在有_______和________同时存在的条件下容易生锈，铁锈的主要成分是_______。由于铁锈具有______________的结构，_______分子和_______分子不断往里面渗透，继续跟铁发生反应，直到全部被锈蚀。此外，铁在酸性条件下、盐溶液中，会加快锈蚀。因此，防止生锈的最主要途径是使金属隔绝 【答案】氧气 水 氧化铁 疏松多孔 水 氧 氧气和水二、金属保护金属资源是有限的，金属锈蚀造成了资源的浪费，我们可以从以下两个方面保护金属：1.金属采掘与开发方面： 2.保护金属材料和制品方面： 【答案】合理开采；寻找替代品，加强金属的回收再利用（合理即可） 防止生锈，即隔绝空气和氧气，可以在金属制品涂油、喷漆、搪瓷等；制成合金。对点训练 题型一：钢铁生锈原理及保护1.探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)，对应关系正确的是A. 甲和乙：水 B. 乙和丙：空气 C. 甲和丙：空气 D. 甲和丁：水【答案】D【解析】A、一段时间后，甲和乙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误；B、一段时间后，乙和丙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误；C、一段时间后，甲和丙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误；D、甲试管中铁钉与空气接触，没有与水接触；丁试管中铁钉与空气和水同时接触；一段时间后，甲试管中的铁钉不生锈，丁试管中的铁钉生锈，对比可知铁锈蚀与水有关，故选项正确。故选：D2.下列有关金属及合金的说法错误的是A. 常温下所有的金属都是固体 B. 铁制品在潮湿的空气中易生锈C. 生铁和不锈钢都是金属材料 D. 铝片表面易生成致密的氧化膜【答案】A【解析】A、常温下汞是液体，故选项说法错误。B、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，铁制品在潮湿的空气中易生锈，故选项说法正确。C、生铁和不锈钢都是铁的合金，都是金属材料，故选项说法正确。D、铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，故选项说法正确。故选：A3.为研究影响铁锈蚀的因素，某同学做了如下探究实验，有关该实验说法正确的是A. 对比①②说明铁丝生锈需要水分B. 对比②③说明铁丝生锈与氧气浓度有关C. 对比③④说明铁丝生锈需要有氧气D. 对比④⑤说明铁丝生锈的速率与温度有关【答案】B【解析】A、根据表中实验环境的对比，①②所用时间不同，现象相同，不能说明铁丝生锈需要水分，错误；B、根据表中实验环境的对比，②③所用时间相同，现象不相同，说明铁丝生锈与氧气浓度有关，正确；C、根据表中实验环境的对比，③④都放在潮湿的环境中，所用时间不同，同时一个是放在氧气，一个是放在空气中，现象不相同，不能说明铁丝生锈与氧气有关，故错误；D、根据表中实验环境的对比，④⑤所用时间不同，同时一个是放在氧气，一个是放在空气中，现象相同，不能说明铁丝生锈的速率与温度有关，错误。故选：B4.下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆，②改变金属的内部结构，③保持金属表面清洁干燥，④在金属表面进行电镀，⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是A. ①②③④ B. ①③④⑤ C. ①②④⑤ D. 全部【答案】D【解析】铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈，①金属表面涂抹油漆、②改变金属的内部结构、③保持金属表面清洁干燥、④在金属表面进行电镀、⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，均能对金属起到防止或减缓腐蚀作用。 故选：D5.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是A. b管中铁钉不会锈蚀B. L端与R端液面高度仍然保持一致C. 该实验说明铁锈蚀与水有关D. 若将a管中注满水会减慢铁的锈蚀【答案】B【解析】A、管中铁钉只能与干燥的空气接触，不会锈蚀，故选项说法正确。 B、a试管中铁锈蚀时消耗了装置中的氧气，使试管内压强减小，b试管内气体体积几乎无变化，则L端液面上升，L端与R端液面高度不能保持一致，故选项说法错误。 C、a试管中铁钉生锈，b试管中铁钉不生锈，该实验说明铁锈蚀与水有关，故选项说法正确。 D、若将a管中注满水，铁不易与氧气接触，会减慢铁的锈蚀，故选项说法正确。 故选：B6.下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是A. B. C. D. 【答案】D【解析】A、铁钉只与水接触，不易锈蚀； B、铁钉只与水接触，不易锈蚀； C、铁钉与水和氧气充分接触，发生锈蚀； D、铁钉与水、氧气充分接触，且有氯化钠这种盐的存在，加快了铁钉的锈蚀速率。 故选：D7.下列有关金属或合金的说法正确的是A. 合金属于单质B. 铁在潮湿的空气中不易生锈C. 铝的金属活动性强，在空气中易被腐蚀D. 铜的导电性好，常用于电线电缆【答案】D【解析】A、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金一定属于混合物，故选项说法错误。 B、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果，铁在潮湿的空气中容易生锈，故选项说法错误。 C、铝的金属活动性强，但在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，防止内部的铝进一步被氧化，铝的抗腐蚀性较强，故选项说法错误。 D、铜具有优良的导电性，常用于电线电缆，故选项说法正确。 故选：D金属在生产和生活中具有广泛的应用．（1）下列金属制品的用途中，利用金属导热性的是______（填字母序号）。（2）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁．赤铁矿（主要成分为Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为__________________________．（3）铁制品容易锈蚀，铁生锈的条件是_______________________________．（4）某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁．某课外小组利用废液制取海绵铜（CuO）和氧化铁两种产品，过程如图所示（过程中不引入其他元素）．请回答下列问题：①溶液D中的溶质为__________________________；②检验C过量的方法是__________________；③A～G七种物质中含铁元素的物质有______________________(填字母序号)．【答案】A 3CO 高温 3CO2+2Fe 与氧气、水接触 NaCl、FeCl2 取少量溶液E于试管中，加入锌粉，若有气泡冒出，则加入的C已过量，反之，则C不过量 ABDEG【解析】（1）做电线说明金属具有导电性，延展性，铝箔说明金属具有延展性，做炊具说明具有导热性；（2）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应条件为高温，反应的化学方程式为：3CO 高温 3CO2+2Fe（3）在常温下，铁与空气中的氧气和水分反应生成铁锈；（4） = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①废液中的氯化铜与铁发生置换反应，生成铜和氯化亚铁，而原溶液中的氯化钠和氯化亚铁不参与反应，故溶液D中的溶质为NaCl、FeCl2 ②要将过量的铁除去，需要加入稀盐酸，故C为稀盐酸，使铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，若要检验盐酸过量，可以取过滤得到的溶液E中加入锌粉，观察到有气泡产生，故填：取少量溶液E于试管中，加入少量锌粒，若有气泡产生，则C过量．③由流程图可知，A为铁，B为铜和铁的混合物，C为盐酸，D溶液为氯化钠和氯化亚铁的混合溶液，溶液E为氯化亚铁溶液，G为氧化铁，故含铁元素的物质为：ABDEG；故答案为：A 3CO 高温 3CO2+2Fe 与氧气、水接触 NaCl、FeCl2 取少量溶液E于试管中，加入锌粉，若有气泡冒出，则加入的C已过量，反之，则C不过量 ABDEG提分特训1.下列环境中，铁制自行车最容易生锈的是A. 寒冷干燥的东北地区B. 炎热干燥的沙漠地区C. 寒冷多雪的高原地区D. 炎热多雨的南方地区【答案】D【解析】A、寒冷干燥的东北地区，气候干燥，铁不易能与氧气、水分充分接触，不易生锈。B、炎热干燥的沙漠地区，气候干燥，铁不易能与氧气、水分充分接触，不易生锈。C、寒冷多雪的高原地区，空气稀薄，但铁能与氧气、水分同时接触，容易生锈。D、炎热多雨的南方地区，铁能与氧气、水分同时接触，容易生锈。炎热多雨的南方地区铁最易与氧气、水分充分接触，铁制自行车最容易生锈。故选：D2.下列有关金属的说法正确的是A. 生铁和钢都是铁的合金，但钢中的含碳量比生铁中高B. 铝制品不用涂任何保护层来防腐，因为铝不与空气反应C. 在Zn、Fe、Cu中金属活动性最弱的是CuD. 铁制品部分腐蚀后，没有回收的价值【答案】C【解析】A、钢的含碳量为0.03%～2%，生铁的含碳量为2%～4.3%，因此钢中的含碳量比生铁中低，故A错误； B、铝的化学性质较活泼，在常温下，易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，从而阻止内部的铝进一步氧化，因此铝制品不用涂任何保护层来防腐，故B错误； C、在Zn、Fe、Cu中金属活动性最弱的Cu，故C正确； D、铁制品部分腐蚀后可以回收重新冶炼利用，这样即可以节约金属资源，又能减少环境污染，故D错误。 故选：C3.下列有关铁的说法错误的是A. 参考如图信息，铁的相对原子质量为26B. 生铁和钢是常见的铁合金C. 铁钉在潮湿的空气中容易生锈，因此钢铁的使用要注意防锈D. 用赤铁矿高炉炼铁的化学反应方程式是Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2【答案】A【解析】A、由元素周期表一格的信息可知，最下面的数字代表相对原子质量，则铁的相对原子质量为55.85，故A说法错误；B、生铁和钢是常见的铁合金，故B说法正确；C、铁钉在潮湿的空气中容易生锈，因此钢铁的使用要注意防锈，故C说法正确；D、用赤铁矿高炉炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式是：Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2，故D说法正确。故选：A  4.如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法错误的是A. 生锈最快的是④中的铁钉B. ①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水C. ③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂D. ①中一段时间后，铁钉会由下至上出现锈蚀现象【答案】D【解析】A、④中的铁钉最容易与氧气、水充分接触，生锈最快的是④中的铁钉，故选项说法正确。 B、①试管中的铁钉能与氧气、水充分接触；②试管中的铁钉只能与水接触；③试管的铁钉只能与干燥的空气接触；一段时间后，①试管中的铁钉生锈，另外两支试管的铁钉没有生锈，①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水，故选项说法正确。 C、③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，故选项说法正确。 D、①中一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，而水上、水下部分生锈不明显，故选项说法错误。 故选：D5.证据推理是化学学科核心素养的重要内容，下列推理正确的是A. 铁生锈需要氧气，所以金属的生锈都需要氧气B. 金刚石和石墨都是由碳元素组成的，所以金刚石和石墨性质都相同C. 化学变化一定伴随着能量的改变，所以有能量改变的变化一定是化学变化D. 面粉和蔗糖灼烧后都得到黑色物质，因此它们是同种物质【答案】A【解析】A、铁生锈需要氧气，金属的生锈都需要氧气，故选项推理正确。 B、金刚石和石墨都是由碳元素组成的，但金刚石和石墨性质不都相同，由于碳原子的排列方式不同，物理性质差异很大，故选项推理错误。 C、化学变化一定伴随着能量的改变，但有能量改变的变化一不定是化学变化，也可能是物理变化，如氢氧化钠溶于水放热，故选项推理错误。 D、面粉和蔗糖灼烧后都得到黑色物质，但它们不是同种物质，它们中均含有碳元素，故选项推理错误。 故选：A6.墨墨发现茗茗的铜质眼镜架上出现了一些绿色的锈渍，经查阅资料得知，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，他们用相同的光亮铜片探究铜的锈蚀与哪些因素有关，设计的实验方案如图所示，根据要求回答问题：（1）一周后观察，试管②和③中的铜片_________(填“生锈”或“无明显变化”，下同)，试管①中的铜片_____________。（2）试管②中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是_______________________。（3）根据上述实验，墨墨认为：铜的锈蚀是铜与水和氧气共同作用的结果，而茗茗不认同他的观点，你认为茗茗否定他的原因是_____________________________________________。（4）茗茗认为要弄清铜锈蚀的原因，还应该再补充一些实验，在补充的实验中，应改变的条件是_________(填“水”“氧气”或“二氧化碳”)的含量。【答案】（1）无明显变化；生锈  （2）除去水中的氧气  （3）根据碱式碳酸铜的化学式可以推断出铜的锈蚀与氧气、水和二氧化碳有关  （4）二氧化碳提分作业1.世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护的措施中不正确的是A. 铝的抗腐蚀性能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅B. 同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀C. 在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀D. 金属资源是不可再生资源，要有计划、合理开采【答案】A【解析】A、铝的抗锈蚀性能比铁强，是因为铝易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝保护膜，用钢丝球擦洗铝锅会破坏保护膜，故A错误；B、铁在潮湿的空气中容易生锈，海南气候湿润，而兰州气候干燥，故同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀，故B正确；C、铁表面刷油漆能使铁与水或氧气隔绝，从而达到防锈的目的，故C正确；D、金属资源是不可再生资源，应有计划合理的开采矿物，故D正确。故选：A  2.下列说法中，不利于保护金属资源的是A. 在铁制品表面刷漆 B. 将废旧电池随意丢弃C. 回收铝制饮料罐 D. 用塑料代替合金制造汽车部件【答案】B【解析】A、在金属制品上刷漆、涂油等，防止锈蚀，是保护金属资源有效途径，故选项错误。B、将废旧电池随意丢弃，造成土壤污染，故选项正确。C、回收废旧金属，提高废旧金属的利用率，可节约金属资源，故选项错误。D、寻找金属的代用品，是保护金属资源有效途径，故选项错误。故选：B3.某同学的下列生活行为不符合环保理念的是A. 骑自行车上学B. 将废弃易拉罐丢入“可回收垃圾”桶C. 用洗菜的水冲厕所D. 夏季使用空调时，将温度调至最低【答案】D【解析】A、骑自行车上学，能减少燃油、燃气等交通工具的使用，从而减少二氧化碳的排放，故选项符合环保理念；B、将废弃易拉罐丢入“可回收垃圾”桶，节约资源，故选项符合环保理念；C、用洗菜的水冲厕所节约水，故选项符合环保理念；D、夏季使用空调时，将温度调至最低，浪费电能，不符合低碳理念，故选项不符合环保理念。故选：D4.某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的A. 甲和乙 B. 甲和丁 C. 乙和丁 D. 丙和丁【答案】B【解析】甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀；乙中的铜片与二氧化碳和水接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与氧气有关；丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与水有关；丁中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀，说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关。由以上分析可知，通过实验甲与丁的对比得出：铜的锈蚀必须有二氧化碳参与。故选：B  5.2018年5月我国自主建造的第一艘航母下海，为保证航母的使用寿命，下列防锈措施不可行的是A. 用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件B. 刷防锈漆C. 船体表面镀一层黄金D. 给某些部位涂油【答案】C【解析】A、合金往往具有良好的抗腐蚀性，制成合金后使用，能防止生锈，故选项防锈措施合理。B、刷漆能使铁与水和氧气隔绝，可以防锈，故选项防锈措施合理。C、虽然黄金的化学性质不活泼，但是其价格昂贵、且密度过大，故选项防锈措施不合理。D、油膜能隔绝氧气和水，所以给某些部位涂油可以防锈，故选项防锈措施合理。故选：C6.为探究铁生锈的条件，小明设计了如图实验，下列说法正确的是A. 甲试管中，a处生锈最严重B. 通过甲、乙试管对比，可以说明铁生锈与氧气有关C. 一段时间后，U型管内液面L端比R端要低D. 若升高实验温度，甲试管内铁钉生锈速率会加快【答案】D【解析】A、甲试管中，b处生锈最严重，是因为b处铁与水和氧气接触最充分，该选项说法不正确； B、甲、乙试管中的铁钉都与氧气接触，乙中的铁钉不能生锈，不能说明铁生锈与氧气有关，该选项说法不正确； C、一段时间后，U型管内液面L端比R端要高，是因为甲中的氧气消耗，气压减小，导致液面上升，该选项说法不正确； D、若升高实验温度，甲试管内铁钉生锈速率会加快，是因为温度越高反应速率越快，该选项说法正确。 故选：D7.A、B、C、D、E为初中化学常见的物质，其中A、C为金属单质，E为非金属单质，如图是它们之间的相互转化关系。请回答： （1）反应①的基本反应类型是_________________________________。 （2）写出反应②的化学方程式_________________________________。（3）E的化学式是________，产生无色气体E的原因是_________________________。 （4）金属C在____________________的条件下容易生锈；保护金属资源的有效途径是 ________________________(只写一条)。【答案】化合反应  CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O  H2 铁与过量稀硫酸反应产生氢气(或反应②中稀硫酸过量)  潮湿的空气中(或与空气和水同时接触) 防止金属腐蚀(或回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物、寻找金属的代用品等)【解析】（1）A、B、C、D、E为初中化学常见的物质，D是浅绿色溶液，说明D含有+2价的亚铁离子，C是金属单质，所以C是铁，在初中化学中，红色金属单质只有铜，所以A是铜，B就是氧化铜，B和硫酸反应生成硫酸铜和水，因为稀硫酸是过量的，所以X溶液是混合溶液，溶质是硫酸铜和硫酸，经过验证，推导正确，所以反应①是铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，该反应满足化合反应多变一的条件，所以该反应是化合反应； （2）反应②是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O ； （3）由上边的推导可知E是铁与硫酸反应生成的氢气，化学式是H2；产生无色气体E的原因是加入的硫酸过量，过量的硫酸与铁反应，生成硫酸亚铁和氢气； （4）铁在潮湿的空气中易生锈，保护金属资源的有效途径是：防止金属腐蚀(或回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物、寻找金属的代用品等)。 故答案为：化合反应  CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O  H2 铁与过量稀硫酸反应产生氢气(或反应②中稀硫酸过量)  潮湿的空气中(或与空气和水同时接触) 防止金属腐蚀(或回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物、寻找金属的代用品等)8.铜是生活中常见的一种金属。(一)铜片可以拉成铜丝，说明铜具有__________________________。(二)铜片在潮湿的空气中久置，表面会产生绿色的铜锈。铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为Cu2(OH)2CO3。某小组同学设计并进行实验，探究铜生锈的条件。【猜想与假设】常温下，铜生锈可能与空气中的一些气体有关。【进行实验】通过控制与铜片接触的物质，利用如图装置（铜片长8cm，宽1cm，试管容积为20mL，沸水中几乎不溶解任何气体)，分别进行下列4个实验，并持续观察30天。【解释与结论】通过上述实验，得出铜生锈的条件是______________________。实验1、4对比得出的结论是______________________________。【反思与评价】（1）请写出一种防止铜制品锈蚀的方法_________________________。（2）铜制品表现生锈后，可用稀盐酸除去表面的铜锈，再用水冲洗后擦干，加入稀盐酸观察到的现象有 ______________、______________、______________。（3）与以上进行的实验对比，你认为铜片在通常状况的空气中，生锈非常缓慢的原因可能是______________________________________。【答案】延展性  与水、氧气、二氧化碳同时接触  铜生锈需要接触二氧化碳  把铜制品放在干燥处  固体溶解  产生气泡  液体由无色变蓝色  通常状况的空气中，水蒸气和二氧化碳含量较小【解析】（一）铜片可以拉成铜丝，说明铜具有延展性。 故答案为：延展性。 （二）【解释与结论】 通过上述实验，得出铜生锈的条件是与水、氧气、二氧化碳同时接触； 实验1、4对比得出的结论是铜生锈需要接触二氧化碳。 故答案为：与水、氧气、二氧化碳同时接触；铜生锈需要接触二氧化碳。 【反思与评价】 （1）一种防止铜制品锈蚀的方法：把铜制品放在干燥处。 故答案为：把铜制品放在干燥处。 （2）铜制品表现生锈后，可用稀盐酸除去表面的铜锈，再用水冲洗后擦干，加入稀盐酸，稀盐酸和碱式碳酸铜反应生成氯化铜、水和二氧化碳，观察到的现象有固体溶解、产生气泡、液体由无色变蓝色。 故答案为：固体溶解；产生气泡；液体由无色变蓝色。 （3）铜片在通常状况的空气中，生锈非常缓慢的原因可能是通常状况的空气中，水蒸气和二氧化碳含量较小。 故答案为：通常状况的空气中，水蒸气和二氧化碳含量较小。9.世界上每年因锈蚀而损失大量铁制品。某化学小组设计如下实验，探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。【进行实验】实验1：分别取铁钉按如图装置所示，放置一周，结果如下：实验2：分别取铁钉浸于等体积的不同试剂中，放置一周，结果如下：【解释与结论】（1）铁生锈属于________（填“物理”或“化学”）变化。（2）铁锈中含有Fe、O、H元素，从元素守恒角度说明理由：____________________。（3）实验1中，证明铁生锈需要与水接触的现象是____________________________。（4）实验2-1中，U形管左侧液面上升的原因是____________________________。（5）实验2的目的是______。【反思与评价】（6）结合本实验，对于铁制品的保存，你的建议是______。【答案】化学  反应物铁钉、氧气和水中含Fe、O、H元素  1-1中无明显现象，1-3中铁钉表面有红色固体  铁生锈消耗氧气，内部气体体积减小，压强减小，低于外界大气压，外界大气压将U形管内液体压向左侧  探究试剂种类对铁生锈的速率的影响  保持干燥、隔绝氧气、避免与NaCl及酸性物质接触等【解析】（1）铁与水和氧气接触生成了铁锈，有新物质生成，所以是化学变化； 故答案为：化学。 （2）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不发生变化，反应物中铁钉含有铁元素，氧气含有氧元素，水含有氢和氧元素，因此可知反应物含有铁、氧和氢三种元素，因此反应后产物也应含有这三种元素； 故答案为：反应物铁钉、氧气和水中含Fe、O、H元素。 （3）探究水对铁生锈的影响，需要将水作为变量进行对比实验，在1-1中没有水，在1-3中含有水，其他实验条件一致，所以通过1-1与1-3的对比实验，验证水对铁生锈的影响； 故答案为：1-1中无明显现象，1-3中铁钉表面有红色固体。 （4）左侧试管内，氧气参与铁钉生锈的过程，被消耗，内部气体减小，压强减小，外界大气压将液体压向左侧，造成左侧液面升高； 故答案为：铁生锈消耗氧气，内部气体体积减小，压强减小，低于外界大气压，外界大气压将U形管内液体压向左侧。 （5）实验2中改变只是溶剂种类，其他实验条件一致，所以变量为溶剂种类，因此实验2是探究试剂种类对铁生锈的速率的影响 故答案为：探究试剂种类对铁生锈的速率的影响。 （6）在实验1中，可以看到氧气和水存在，利用铁制品的生锈，在实验2中氯化钠、盐酸等溶剂也可以加速铁的生锈，因此可以保持干燥，避免铁制品接触水，防止生锈，也可以隔绝氧气，避免生锈发生，同时不接触氯化钠及酸性物质，都可以减缓铁制品的腐蚀； 故答案为：保持干燥、隔绝氧气、避免与NaCl及酸性物质接触等。序号内容实验现象①常温下将铁丝放在干燥的空气中一个月铁丝表面依然光亮②常温下将铁丝放在潮湿的空气中一小时铁丝表面依然光亮③常温下将铁丝放在潮湿的氧气中一小时铁丝表面略显灰暗④常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗⑤将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗编号主要实验操作实验现象1加入煮沸并并迅速冷却的蒸馏水5mL，再充满O2铜片均无明显变化2加入煮沸并迅速冷却的蒸馏水5mL，再充满CO23充入10mLO2，再充入10mLCO24加入煮沸并迅速冷却的蒸馏水5mL，再充入7.5mLCO2和7.5mLO2的混合气体铜片生锈，且水面附近锈蚀最严重序号1-11-21-3实验现象无明显现象无明显现象铁钉表面有红色固体序号2-12-22-3试剂种类蒸馏水3%的NaCl溶液3%的稀盐酸U形管左侧液面上升1.2cm上升3.7cm上升5.3cm