2025版沪教版九年级化学上册第6章第3节 金属防护和废金属回收（五大题型）（学生版）习题

第6章第3节金属防护和废金属回收【题型1钢铁锈蚀的条件】【题型2钢铁锈蚀的实验探究】【题型3金属防锈的原理和方法】【题型4废金属的回收利用】【题型5铁锈蚀的利用】【知识梳理1钢铁锈蚀的条件】铁生锈的条件：铁与接触。有或存在时会加速金属锈蚀。铁生锈发生的是。铁锈的主要成分为【题型1钢铁锈蚀的条件】【例1】我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粵中洋行有舶上铁……日久起锈，用刀刮其锈……所刮下之锈末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”主要成分是指A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3【变式1-1】金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，铁生锈的原因是接触了A．氧气和水 B．仅需要水 C．氧气或水 D．仅需要氧气【变式1-2】文物出土后，暴露在空气中，其被氧化、锈蚀等过程会加速。可用作保护气以延缓氧化、锈蚀速度的是A．H2O B．O2 C．N2 D．CO2【变式1-3】下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀【知识梳理2钢铁锈蚀的实验探究】探究铁锈蚀的条件（1）通过AC对比可知，影响铁生锈的因素是水（2）通过AB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【题型2钢铁锈蚀的实验探究】【例2】某同学为探究铁锈蚀速率的影响因素进行如下实验。每组加入铁和木炭总质量为24g，食盐水体积7.5mL。“示数差3cm”指U型管左侧液面上升3cm。下列说法错误的是变量序号铁炭质量比食盐水浓度/%示数差3cm所用时间/s10分钟时升温值/℃①

2:126907.8②

4:1261704.2③

2:1131406A．铁炭质量比、食盐水的浓度都会影响铁锈蚀的速率B．三组都选择左侧液面上升3cm，是为了控制相同的耗氧量C．U型管左侧液面上升是因为铁锈蚀放出热量D．带止水夹的竖直导管可以防止液体进入集气瓶影响实验结果【变式2-1】“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，为了检验铁生锈的条件，进行了如图（略去其中的夹持装置）所示三个对比实验。一段时间后，①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，②和③中均无明显变化，以下得出的结论不正确的是A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加【变式2-2】实验小组用如图装置探究铁锈蚀的条件，开始时装置内充满氮气，一周后无明显现象。挤压胶头滴管，再次放置一周，观察到右侧管中的铁粉中出现红棕色固体。下列说法正确的是A．挤压胶头滴管后可观察到小气球变瘪B．将N2换成CO2也能观察到相同的现象C．该实验可证明铁锈蚀需要与水和氧气同时接触D．铁粉中的红棕色固体可用水洗去【变式2-3】“有一种速度叫中国速度，有一种骄傲叫中国高铁”。高铁建设过程中用到了大量的铁合金和铝合金。铝耐腐蚀，但是铁易生锈，某兴趣小组对高铁建设过程中铁的锈蚀进行了探究。任务一

了解高铁建设中用到的金属材料（1）铁合金包括生铁和钢，生铁和钢的主要区别是。（2）铝耐腐蚀的原因是。任务二

定性探究影响铁锈蚀的因素取五枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行如图实验。一段时间后，A、D、E中铁钉生锈。B、C中铁钉无明显锈蚀。【得出结论】（3）对比试管A、B、C中现象，说明铁锈蚀是铁与共同作用的过程。（4）试管D、E中铁钉比试管A中铁钉锈蚀程度严重，通过对比，说明铁锈蚀与溶液中（填具体微粒符号）有关。任务三

定量探究影响铁锈蚀的因素小组设计了图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。（5）据图3，t2~t3这段时间反应并未停止但温度却开始降低，原因是。（6）根据图2、图4分析，t3时刻后压强突然变大，原因是。任务四

测定部分生锈的铁粉中铁的含量甲同学提出可以按照图5装置连接，在锥形瓶中放入一定质量的生锈的铁粉，从分液漏斗中加入足量的稀盐酸，通过测量生成氢气的体积计算生锈铁粉中铁的含量。（7）乙同学认为用这种方法测得的气体体积不够准确，会导致测得的铁的质量分数变大。乙同学给出以下原因，你认为正确的是_______（填字母序号）。A．装置的气密性不好B．铁与盐酸反应放热C．生成的气体会部分滞留在锥形瓶中D．没有扣掉加入的盐酸的体积【反思评价】（8）小丽同学猜测：铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关，为判断该猜测是否正确，请你设计实验验证小丽同学的猜想：（实验方案包括操作、现象和结论）。【知识梳理3金属防锈的原理和方法】防止铁锈蚀的方法①保持铁制品的洁净和干燥②铁制品表面制成保护膜③改变其内部结构，制成不锈钢【题型3金属防锈的原理和方法】【例3】铁是一种化学性质比较活泼的金属，（1）普通的铁制品在（选填“潮湿空气”或“干燥空气”）中容易生锈，实际上是铁跟、等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程，铁锈的成分复杂，主要是。当环境中存在食盐等其它物质时，会（“加速”或“减慢”）铁锈蚀的速度。（2）防止金属锈蚀的原理主要有：对于铁锅、菜刀这类铁制品，我们通常采用的方法防锈。人们通常采用在钢铁表面的方法来防止钢铁生锈。例如，在车船的表面喷涂，在机械表面涂，在脸盆、杯子等表面烧涂搪瓷等。此外，可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。比如或等，铁锈不能起保护作用是因为其质地（填“疏松”或“致密”）。【变式3-1】世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的。下列防止铁生锈的方法错误的是A．在铁护栏表面涂上一层油漆B．菜刀用后洗净擦干C．用带油的布直接擦被雨水淋湿的自行车D．水龙头表面镀铬【变式3-2】兴趣小组的同学在实验室发现了一些生锈的铁钉，他们设计并完成了以下除锈实验。有关说法正确的是A．滴加少量稀盐酸即可B．用稀硫酸代替稀盐酸也能达到目的C．去铁锈后的铁钉可涂抹氯化钠溶液防锈D．铁钉表面产生的气泡是铁锈与盐酸反应生成的【变式3-3】某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验，决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。【提出问题】铜生锈的原因是什么？【查阅资料】铜锈的主要成分是，俗称铜绿。【猜想与假设】（1）根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和共同作用的结果。【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜丝已打磨干净）。编号①②③④⑤实验现象无明显现象无明显现象铜丝表面有绿色物质无明显现象无明显现象【解释与结论】（2）实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是。（3）得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是和（填编号）。（4）对比实验②和③，得出的结论是。（5）为验证猜想，应在实验⑤瓶中添加物质。（6）由上述实验可推知，铜生锈的条件是。【反思与应用】（7）结合上述实验，你对保存铜制品的建议是。【知识梳理4废金属的回收利用】1.保护金属资源的重要性①金属资源是。废旧金属的随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还会造成。2.保护金属资源的有效途径①。②。③开采矿物，严禁乱采滥挖。④。【题型4废金属的回收利用】【例4】2024年3月18日~21日，习近平总书记在湖南考察。期间，习近平考察了巴斯夫杉杉电池材料有限公司。这是一家主营锂离子电池正极材料研发、生产和销售的企业。目前该公司致力于创造正极材料化学新作用，加快发展新质生产力、扩大高水平对外开放，追求可持续发展的未来。（1）锂原子（Li）容易电子（填“得到”或“失去”），变成锂离子（Li+）。（2）锂离子电池材料之一是钴酸锂（），其中钴元素（Co）的化合价为价。（3）由于废旧的锂电池处理不当会对人类和环境造成危害，所以废旧锂电池需要回收处理。下列有关说法错误的是___________（填字母代号）。A．回收废旧锂电池可以将有害物质转移到专门的机构进行处理B．回收废旧锂电池可以将有价值的金属元素回收再利用C．废旧锂电池可以随意混放于普通垃圾中进行回收处理D．回收废旧锂电池有助于环境保护和促进可持续发展【变式4-1】垃圾分类是生态文明建设的重要措施。从垃圾分类角度，易拉罐属于A．B．C． D．【变式4-2】城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。已知：硫酸镍（化学式）能溶于水。实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。（1）猜想一：；猜想二：；猜想三：；【进行实验】（2）兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。实验步骤实验现象解释与结论取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。猜想正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是。实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。（3）步骤①中得到的金属是（填化学式）。【反思与评价】（4）废旧电池回收利用的意义（任写一点）。【变式4-3】废旧手机电路板含有Ni、Fe、Cu、Ag等金属，回收利用既能减少环境污染还能实现资源重复利用。某兴趣小组开展了废旧手机回收大行动。（1）收回：废旧手机电路板及手机电池应分类投放垃圾桶，其中电路板应投入如图所示的垃圾桶中（填“有害”或“可回收物”）。（2）溶解：往电路板中加入过量的（填一种酸溶液），可以去除电路板中的活泼金属得到Cu和Ag。（3）探究：Ni、Fe、Cu三种金属的活泼性。教师提供镍片、铁片、铜片、氯化亚铁溶液、氯化铜溶液、稀盐酸等试剂。【查阅资料】镍是银白色固体。【提出问题】Ni、Fe、Cu三种金属的活泼性顺序是如何呢？【作出猜想】猜想1：Ni>Fe>Cu

猜想2：。

猜想3：Fe>Cu>Ni【实验探究】实验序号操作现象解释与结论1将镍片、铁片、铜片分别加入稀盐酸溶液中，观察现象镍片、铁片表面产生气泡，铜无明显现象猜想3不正确。镍与稀盐酸发生置换反应，生成显+2价的氯化镍，反应的化学方程式是。2将铁片放入盛有氯化镍溶液的试管中，观察现象。猜想2成立【拓展延伸】兴趣小组还可以选用上述试剂中的氯化亚铁溶液、、氯化铜溶液进行实验能得出三种金属的活动性顺序。【应用反思】每年的6月5日是世界环境保护日，调查小区居民在对废旧手机处理的做法中正确的是（多选，填字母）。A．随厨余垃圾丢弃

B．清除数据后回收C．直接焚烧处理

D．捐赠他人二次使用【知识梳理5铁锈蚀的利用】【题型5铁锈蚀的利用】【例5】铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石（保温作用）和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用左图装置进行探究，实验结果如图。下列说法错误的是A．“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应B．由O2浓度变化推测，Fe粉可用作食品脱氧剂C．封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料D．“暖宝宝”能快速放热，铁钉生锈需较长时间，说明反应物状态是影响反应速率的因素之一【变式5-1】某些食品包装袋内常有一小包“双吸剂”，用来吸收氧气和水分，以防食品腐蚀变质。下列物质可作“双吸剂”的是A．生石灰 B．铁粉 C．炭粉 D．烧碱【变式5-2】蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是：铁粉、食盐和活性炭等。（1）全国资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和反应。（2）金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要保存，防止铁粉生锈；（3）结合上述问题，谈谈你对铁生锈利或弊的认识。【变式5-3】蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品，简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。【查阅资料】①蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成，发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。②铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引（1）任务一

验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠Ⅰ.甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末，放入试管中，