北京版化学九年级下册第10章金属第三节金属的冶炼与防护习题
第三节金属的冶炼与防护
一、单选题(本大题共7小题，共14．0分)
1．我国“南天顺”打捞平台抵达广东海域，正式启动了明代古沉船“南澳Ⅰ号”第三轮大规模水下考古，从晚明沉船中打捞出大量精美瓷器、青铜器和铁器等文物．则下列认识中正确的是（）
A．古代瓷器属于金属材料
B．铁制文物上的铁锈主要成分是四氧化三铁
C．青铜器文物上的铜绿中铜离子表示为Cu2+
D．青花瓷的着色剂中钴元素符号为CO
2．下列关于资源、能源的叙述正确的是（）
A．空气是一种宝贵的资源，其中氮气的体积分数约占21%
B．陆地淡水约占全球水储量的2．53%，海水淡化目前可以作为应对淡水短缺的重要途径
C．人们正在利用和开发的其他能源有乙醇、可燃冰和太阳能等
D．人类每年从自然界提取量最大的金属是铁，防止铁腐蚀是保护它的有效途径之一3．下列有关金属或金属材料的说法中正确的是（）
A．自然界的金属通常以单质形式存在
B．合金中一定含有两种或两种以上的金属
C．生铁和钢都是铁的合金
D．真金不怕火炼是因为黄金的熔点很高
4．为建设“美丽中国”，下列说法错误的是（）
A．电动汽车代替燃油汽车可减少大气污染
B．工业废水直接灌溉农田可节约用水
C．推广使用太阳能、风能，有利于减缓温室效应
D．回收利用废旧金属可以保护金属资源
5．化学与生活、生产密切相关。下列有关做法不正确的是（）
A．降低水的硬度，生活中可采用煮沸的方法
B．为防止自行车链条生锈，可采用涂油的方法
C．缺钙可能会导致骨骼畸形，需要经常补充金属钙
D．为了提高金属铜的硬度，可加入锌制成黄铜合金
6．化学是一个五彩斑斓的世界。下列实验现象描述正确的是（）
A．硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
B．红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C．一氧化碳通过灼热的氧化铁，固体由红色变为黑色
D．打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，铝丝表面有铜出现
7．某同学对所学部分化学知识归纳如下，其中有错误的一组是（）A、物质的分离B、物质的鉴别
淡化海水一蒸馏石油炼制一蒸发氧气、一氧化碳、二氧化碳--燃着的木条
氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙三种固体--水
C、物质的转化
D、化学与生活
硬水转化为软水-过滤红糖变白糖-活性炭吸附防治铁生锈--刷油漆
使煤燃烧更旺--把煤做成蜂窝状
A．A B．B C．C D．D
二、填空题(本大题共5小题，共5．0分)
8．工业炼铁的原理是：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2，该反应的还原剂是______。
9．人类的生活和生产都离不开金属。
（1）下列矿石的主要成分属于氧化物的是______（填序号）。
（2）铁是应用最为广泛的金属。赤铁矿其主要成分为氧化铁，则氧化铁中铁元素的质量分数为______。
（3）铜和铁一样也容易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，是铜与空气中的氧气、水和______（填化学式）共同作用的结果。为防止金属制品铁锈蚀，通常采取的措施是______（写一条）。
10．月饼中常见“双吸剂”，主要成分是铁粉。其防腐原理是______。
11．
铁生锈是铁与______反应，去除铁锈可以用稀盐酸，反应的化学方程式为______。
12．
如图为实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。请回答下列问题：
（1）请写出一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式______，硬质玻璃管里的现象为______，产物二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，请写出该反应的化学反应方程式______。
（2）尾气需要用酒精灯点燃的原因______。
三、简答题(本大题共3小题，共15．0分)
13．金属和化石燃料等都是宝贵的自然资源，需要珍惜。请回答下列问题：
（1）防止金属生锈是保护金属资源的有效途径，除此之外，还有哪些途径？
（2）燃料充分燃烧可节约化石燃料。请指出哪些因素能使燃料充分燃烧？
14．
某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。帮助他们完成下列问题：
（1）实验时，装置A中先进行的是______（填“加热”或“通一会儿CO”）；反应后玻璃管中固体的质量比原来固体质量______（填“增多”或“减少”或“不变”）。
（2）同学们对“一氧化碳能否使澄清石灰水变浑浊”产生了疑问，他们对A装置进行改进：在装氧化铁的玻璃管前，先通过一个装有澄清石灰水的装置，观察澄清石灰水变化，老师认为他们的设计没有必要，原因是______。
（3）装置B的方框中连接的是装置C，装置C能够吸收多余的二氧化碳，导管接口的
连接顺序为：a→______。
（4）因为______，所以应该进行尾气处理，处理的方法是______（一种方法即可）。 15．
如图是实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置图。
（1）实验时应该先通一氧化碳，然后再点燃酒精喷灯，其原因是______。
（2）该实验进行过程中可以观察到硬质玻璃管中的现象为______，写出反应的化学方程式______。
（3）证明反应产物有CO 2生成的实验现象是______，其反应的化学方程式为______。
（4）实验装置的最右端导管口处放一燃着的酒精灯，其作用是______。
四、探究题(本大题共3小题，共30．0分)
16．小明对铁的锈蚀进行如下探究，室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，转置如图所示。观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（净容积为146mL ，当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表。
序
号
样品
量筒起始读数/mL 量筒最终读数/mL 所需时间/min 1 1g 铁粉、0．2g 碳和10滴水
100 70 约120 2 1g 铁粉、0．2g 碳，10滴水和少
量NaCl
100 70 约70 3 ______
（1）实验①和②说明NaCl 可以______（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率。
（2）实物开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是______（填“放热”或“
吸
热”）过程。
（3）实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是______。（4）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成。
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是______%（保留3位有效数字）。
（若正确回答下列问题可得4分，但总分不超过60分。）学习金属的化学性质后，小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示。回答下列问题：
（1）ab段发生反应较缓慢的原因是______。cd段压强变化的主要原因是______。（2）bc段发生反应的化学方程式是______。
17．金属材料在生产、生活中有广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。（一）铁的应用和防护
（1）常州地铁的轨道主要材料是铁合金制作的，其硬度比纯铁______。
（2）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的______等物质发生化学反应的结果。
（3）为防止铁生锈，通常会对铁制品进行“烤蓝”处理，烤蓝是用化学方法在铁表面生成层致密的四氧化三铁（Fe3O4）保护膜。烤蓝的原理是：在高温下，铁与水发生反应，生成四氧化三铁和一种单质气体，写出该反应的化学反应方程式：______。
（二）铁的冶炼
我国劳动人民在春秋战国时期就会治铁炼钢，实验室模拟炼铁实验装置如下图所示。
（1）实验时，应先注水片刻后再加热的目的是______。
（2）实验过程中，硬质玻璃管中发生的化学方程式为______。
（3）有同学提出黑色粉末中还可能含有Fe3O4．已知：Fe3O4能溶于稀H2SO4，且有Fe3+
生成；Fe3+遇到硫氯化钾溶液显血红色。为证明黑色粉末成份，该同学取少量样品于烧杯中，加过量稀H2SO4，充分反应后，滴加少量硫氰化钾，证明黑色粉末中含有Fe和Fe3O4的现象是______。
（4）若取16g氧化铁粉末进行实验，反应一段时间后，经检测剩余黑色固体成份是Fe 和Fe3O4，称量固体的质量为X，则X的范围为______。
18．根据如图所示实验回答问题：
（1）实验A说明二氧化碳溶于水的现象是______。
（2）实验B是探究铁生锈条件的实验，通过观察①③两支试管中铁丝的变化，可得出铁______实验结论，通过观察______（填序号）两支试管中铁丝的变化，可得出铁生锈需要与氧气接触的实验结论。
（3）实验C中，将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧，加热铜片的中部，观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧，此现象说明燃烧的条件之一是______。若只用大小相同的滤纸片也能达到同样的实验目的，滤纸片的摆放方法是______。
第三节金属的冶炼与防护
【答案】
1. C
2. D
3. C
4. B
5. C
6. C
7. C
8. CO
9. AC 70% CO2保持表面的洁净和干燥，表面覆盖保护膜，制成合金
等
10. 铁生锈消耗氧气和水
11. 氧气和水 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
12. 3CO+Fe2O3═2Fe+3CO2红色粉末慢慢变成黑色 CO2+Ca（OH）
2=CaCO3↓+H2O 尾气中含有有毒的一氧化碳，直接排放到空气中会造成空气污
染
13. 解：（1）保护金属资源的有效途径有：防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物，以及寻找金属代用品等；
（2）燃料充分燃烧的通常要考虑的两点是：燃烧时要有足够的空气，燃料与空气有足够大的面积。
故答案为：
（1）回收利用废旧金属；寻找金属代用品等；
（2）有足够多的空气；燃料与空气有足够大的接触面积等。
14. 通一会儿CO 减少实验开始已经通入一会儿一氧化碳，那时就可以观察到澄清石灰水变化情况 b 一氧化碳有毒会污染空气在a处（或者c处，不指出具体位置不得分）放一个燃着的酒精灯（或用气球收集或用排水法收
集）。
15. 排除空气，防止爆炸红色粉末变黑 3CO+Fe2O3═3CO2+2Fe 澄清石灰水变浑浊 Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O 点燃尾气，防止大气污染
16. 1g铁粉、10滴水加快放热 Fe2O3?xH2O 20.5 氧化铝和稀盐酸反应气体温度降低2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
17. 大氧气、水 3Fe+4H2O═Fe3O4+4H2排除装置中的空气，防止出现爆
炸 Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2溶液中有气泡产生，且溶液变为血红色 11.2g＜X＜15.5g
18. 瓶子变瘪铁生锈需与水接触②③温度达到可燃物的着火点滤纸片距离酒精灯加热的位置一近、一远
【解析】
1.
解：A、无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，而瓷器的材料主要是各种硅酸盐，A不正确；
B、铁锈的主要成分是三氧化二铁，B不正确；
C、铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，铜元素呈+2价，铜绿中含有铜离子，C正确；
D、钴的元素符号为Co，D不正确；
故选：C。
A、无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料；
B、根据铁锈的主要成分是三氧化二铁分析；
C、根据铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，铜元素呈+2价分析；
D、根据钴的元素符号为Co判断．
本题考查学生对各种材料概念的理解与认识、铁锈的成分、铜绿的构成和元素符号的书写，难度不大，注意知识的积累．
2.
解：A、空气是一种宝贵的资源，其中氧气约占空气体积的21%，故A错误；
B、地球上的水资源是丰富的，但淡水资源却很少，只约占全球水储量的2.53%，但海水淡化成本太高，目前不可以作为应对淡水短缺的重要途径，故B错误；
C、们正在利用和开发的能源有氢能、太阳能、风能、水能、生物质能等，不包括乙醇，故C错误；
D、每年因锈蚀而报废的金属占金属产量的20%～40%，因此防止铁腐蚀是保护它的有效途径之一，故D正确。
故选：D。
A、根据空气的成分分析；
B、根据水资源的分布分析；
C、根据新能源的使用状况分析；
D、根据金属资源的保护分析。
本题难度不大，了解金属资源、水资源和空气资源、常见的新能源等即可正确解答本题。
3.
解：A、自然界的金属通常以化合物形式存在，只有少数不活泼的金属以单质的形式存在，故A错误；
B、合金中不一定含有两种或两种以上的金属，故B错误；
C、生铁和钢都是铁的合金，故C正确；
D、金不怕火炼是因为金的化学性质很稳定，故D错误。
故选：C。
A、根据金属的存在形式分析；
B、根据合金的组成分析；
C、根据常见的铁合金分析；
D、根据金的化学性质分析。
本题的难度不大，主要考查了常见金属的基础知识，根据已有的知识分析解答即可。
4.
解：
A．电动汽车代替部分燃油汽车可减少污染物的排放，有利于环境保护，故正确；
B、工业废水中含有有毒物质，不能直接灌溉农田，故错误；
C、推广使用太阳能、风能，可以节约资源，有利于减缓温室效应，故正确；
D、回收利用废旧金属可以保护金属资源，故正确；
故选：B。
A、根据电动汽车代替部分燃油汽车可减少污染物的排放解答；
B、根据工业废水中含有有毒物质解答；
C、根据推广使用新能源的优点解答；
D、根据保护金属资源的途径解答；
本题考查环境保护知识，题目难度不大，环保问题已经引起了全球的重视，化学上提倡绿色化学工艺，要从源头减少污染。
5.
解：A、降低水的硬度，生活中可采用煮沸的方法，故正确；
B、为防止自行车链条生锈，用可采用涂油的方法，以隔绝氧气和水，故正确；
C、缺钙可通过服用含钙元素的化合物补充，而不是补充金属钙，故错误；
D、合金的硬度比组成金属的硬度大，加入锌制成黄铜合金可提高铜的硬度，因此故正确。
故选：C。
A、根据降低水的硬度的方法解答；
B、根据防止铁制品生锈的方法解答；
C、根据钙元素用含钙元素的化合物补充解答；
D、根据合金的硬度比组成金属的硬度大解答。
化学来源于生产、生活，也服务于生产、生活，与生产、生活相关的化学知识，是中考热点之一，在学习过程中要理论联系实际，在实践中领会知识，运用所学知识去解决实际问题。
6.
解：A、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，故错误；
B、红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷的白色固体小颗粒，所以红磷在空气中燃烧产生大白烟，故错误；
C、一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以一氧化碳通过灼热的氧化铁，固体由红色变为黑色，故正确；
D、铝和硫酸铜反应只会看到铝丝表面有红色固体生成，不能确定就是铜，故错误。故选：C。
A、根据硫在空气中燃烧的现象进行分析；
B、根据红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷进行分析；
C、根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳进行分析；
D、根据铝和硫酸铜反应只会看到铝丝表面有红色固体生成，不能确定就是铜进行分析。
解答本题要掌握物质之间相互作用时的实验现象等方面的知识，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断。
7.
解：A、蒸馏得到蒸馏水，属于纯净物，可以淡化海水，石油炼制的方法主要利用各物质的沸点不同，进行混合物的分离，故A说法正确；
B、能使燃着的木条燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳，燃烧发出淡蓝色火焰的是一氧化碳；三种物质放入水中，不溶解的是碳酸钙，溶于水放出热量的是氧化钙，微溶于水的是氢氧化钙，故B说法正确；
C、过滤不能将硬水软化，利用活性炭的吸附性可以将红糖变白糖，故C说法错误；
D、刷油漆可以防治铁生锈，把煤做成蜂窝状，增大了可燃物与氧气的接触面积，使煤燃烧更旺，故D说法正确。
故选：C。
A、根据海水淡化的方法和石油炼制的方法考虑；
B、根据气体燃烧的现象和物质的溶解性考虑；
C、根据硬水软化的方法，活性炭的吸附性考虑；
D、根据防止金属锈蚀的方法，促进燃烧的方法考虑。
解答本题关键是熟悉物质的鉴别方法，海水淡化的方法。
8.
解：在此反应中一氧化碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；Fe2O3失氧发生了还原反应，是氧化剂；
故答案为：CO；
还原剂在化学反应中得到氧发生氧化反应，据此分析解答；
本题难度不大，掌握一氧化碳具有还原性是正确解答本题的关键。
9.
解：（1）赤铁矿石的主要成分Fe2O3、铝土矿的主要成分是Al2O3，由两种元素组成，其中一种元素是氧元素，属于氧化物；故填：AC；
（2）氧化铁中铁元素的质量分数是70%；故填：70%；
（3）化学反应前后元素种类不变，碱式碳酸铜中含有碳元素，所以铜生锈时一定有含有碳元素的物质参加，空气中含碳的物质是二氧化碳，所以铜生锈是铜与氧气、水、二氧化碳共同作用的结果，为防止金属制品锈蚀，通常采取的措施是在表面刷漆；故填：CO2；保持表面的洁净和干燥，表面覆盖保护膜，制成合金等。
（1）根据氧化物的定义分析；
（2）某元素质量分数；
（3）根据反应前后元素种类不变考虑。
本题难度不大，物质的性质决定物质的用途，掌握化学式的书写方法、常见化学物质的性质和用途、常见塑料的性质、防止铁生锈的措施等是正确即可解答本题。此题是一道与金属相关的考查题，解题的关键是充分理解和掌握金属活动性顺序表的意义以及其它相关的知识。
10.
解：月饼中常见“双吸剂”，主要成分是铁粉。其防腐原理是铁生锈消耗氧气和水，能防止月饼腐烂。
故答案为：铁生锈消耗氧气和水。
根据铁生锈的条件分析回答。
本题较为简单，解答本题的关键是了解铁生锈的条件。
11.
解：生锈是铁与氧气和水反应，去除铁锈可以用稀盐酸，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故答案为：氧气和水；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
根据铁生锈是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水进行分析。本题较为简单，了解铁生锈的条件和氧化铁与稀盐酸的反应即可分析解答。
12.
解：（1）一氧化碳还原氧化铁在加热的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为
3CO+Fe2O3═2Fe+3CO2；硬质玻璃管里的现象为红色粉末慢慢变成黑色；，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
故填：3CO+Fe2O3═2Fe+3CO2；红色粉末慢慢变成黑色；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；（2）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，直接排放会污染空气，故填：尾气中含有有毒的一氧化碳，直接排放到空气中会造成空气污染。
（1）根据一氧化碳和氧化铁反应生成铜和二氧化碳以及二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答；
（2）根据根据一氧化碳有毒和能燃烧的性质考虑尾气处理。本题考查一氧化碳还原氧化铁的原理、实验现象及操作注意事项，要根据已有的知识进行分析解答。
13.
（1）根据保护金属资源的有效途径分析；
（2）根据燃料充分燃烧的因素分析。
本题难度较小，掌握金属和化石燃料等都是宝贵的自然资源，加强有关这些知识的学
习，用好、保护好自然资源，
14.
解：（1）一氧化碳是可燃性气体，与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸，所以，加热FeO3之前要先通一会儿CO，其目的是排净玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸；反应后玻璃管生成铁和二氧化碳，则玻璃管中固体的质量比原来固体质量减少；
（2）实验开始已经通入一会儿一氧化碳，那时就可以观察到澄清石灰水变化情况；（3）从a中排出的二氧化碳和一氧化碳气体应该从b进入氢氧化钠溶液中，只有这样氢氧化钠才能既吸收二氧化碳气体，又能收集一氧化碳气体；（4）一氧化碳有毒会污染空气；所以应该进行尾气处理，处理的方法是在a处放一个燃着的酒精灯。
故填：
（1）通一会儿一氧化碳；减少；
（2）实验开始已经通入一会儿一氧化碳，那时就可以观察到澄清石灰水变化情况；（3）b；
（4）一氧化碳有毒会污染空气；在a处（或者c处，不指出具体位置不得分）放一个燃着的酒精灯（或用气球收集或用排水法收集）。
（1）根据一氧化碳是可燃性气体，与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸分析回答；在高温条件下一氧化碳与氧化铁的反应、生成铁的性质分析回答；（3）根据C装置的特点和氢氧化钠的性质分析C装置的作用和连接的顺序；
（4）根据一氧化碳有毒，能点燃分析。本题难度不大，掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验步骤与注意事项等是正确解答本题的关键。
15.
解：（1）一氧化碳具有可燃性，如果混有了空气加热则可能发生爆炸，所以实验时应先通一氧化碳，然后再点燃酒精喷灯，其原因是：防止可燃气体在有限空间发生爆炸；
（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以观察到硬质玻璃管中的现象为：红色粉末变黑；一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O3═3CO2+2Fe；
（3）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以证明反应产物有CO2生成的实验现象是澄清石灰水变浑浊，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（4）一氧化碳直接排放到空气中会引起空气污染，所以尾气处理装置，即点燃尾气，防止大气污染；
故答案为：（1）排除空气，防止爆炸；
（2）红色粉末变黑；3CO+Fe2O3═3CO2+2Fe；
（3）澄清石灰水变浑浊；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（4）点燃尾气，防止大气污染。
（1）根据一氧化碳具有可燃性，如果混有了空气加热则可能发生爆炸进行分析；（2）根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳分析反应现象；
（3）根据二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析；
（4）根据一氧化碳直接排放到空气中会引起空气污染进行分析解答本题要掌握处理尾气的方法、化学方程式的书写方法和炼铁的原理等方面的知识，只有这样才能对问题做出正确的判断
16.
解：（1）实验①和②之间唯一的变量为是否有NaCl，根据含有NaCl的②组实验，反应所需的时间较短，得到NaCl能加快铁锈蚀的速率；
（2）通过温度升高，可以直接得出铁锈蚀的过程是放热的过程；
（3）根据题干“小明对铁的锈蚀进行如下探究”及“红棕色物质生成”，我们可以判
定此物质为铁锈，主要成分为Fe2O3?xH2O；
（4）“实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响”，所以该对照组间唯一的变量应为是否含有碳，因为实验①还有碳，则实验③不含碳，而其它的因素应完全相同，所以实验③的样品组成为1g铁粉、10滴水；
（5）因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量是20.5%。
（1）铝的化学性质比较活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水，所以ab段比较缓慢的原因是氧化铝和稀盐酸反应；cd段压强变小的主要原因是气体温度降低。
（2）铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，压强增大，所以bc段发生反应的化学方程式是2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；
该题答案为：（1）加快；（2）放热；（3）Fe2O3?xH2O；（4）1g铁粉、10滴水；（5）20.5；
（1）氧化铝和稀盐酸反应；气体温度降低；
（2）2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑。
通过铁生锈的探究实验，分析缓慢氧化过程中的能量变化及铁锈的主要成分。从探究实验中，对照试验组之间只能有一个变量，从而根据唯一变量所出现的不同结果，得出科学的结论。分析表中数据，根据唯一变量是碳，得出碳对铁生锈的影响。通过空气体积的变化得出，空气中氧气的体积分数。
（1）根据铝的化学性质比较活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水进行解答；根据cd段压强变化的主要原因是气体温度降低进行解答
（2）根据铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气进行解答。
本题考查学生根据铁生锈的条件和防止金属的腐蚀的方法进行分析解题，并将知识应用到生活中去。
17.
解：（一）（1）地铁轨道要承担车身重量及乘客重量，不能变形，所以需要硬度大的合金支持，因此铁合金硬度大于铁；
故答案为：大
（2）铁生锈需要接触水和氧气，才能被腐蚀，所以与空气中的水和氧气接触发生腐蚀；
故答案为：氧气、水。
（3）根据质量守恒定律，反应前含有铁、氢、氧元素，反应后已有铁和氧元素，剩余没有氢元素，而剩余的为气体，所以可以由氢元素组成，为氢气，得知反应物和生成物进行反应方程式的配平；
故答案为：3Fe+4H2O═Fe3O4+4H2
（二）（1）由于一氧化碳是易燃易爆气体，所以需要排除空气，避免发生爆炸，注入水可以压缩体积，使内部压强增大，将内部气体排出；
故答案为：排除装置中的空气，防止出现爆炸。
（2）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，书写方程式注意配平、反应条件；
故答案为：Fe2O3+3CO ═2Fe+3CO2
（3）黑色固体含有铁和四氧化三铁，那铁与硫酸反应生成氢气，会有气泡出现，Fe3O4能溶于稀H2SO4，且有Fe3+生成，其遇到硫氰化钾显示血红色，所以通过观察上述两种现象，即可判断含有铁和四氧化三铁。、；
故答案为：溶液中有气泡产生，且溶液变为血红色。
（4）根据质量守恒定律，若氧化铁全部生成铁，则铁全部来自于氧化铁，所以铁的质量=氧化铁中铁元素质量
=11.2g，若氧化铁全部生成了四氧化三铁，设四氧化三铁的质量为m，则四氧化三铁中铁质量=氧化铁中铁元素质量，m=15.5g，所以X在11.2g与15.5g之间即可；
故答案为：11.2g＜X＜15.5g
（一）：（1）根据铁合金的性质回答；
（2）铁生锈的条件：接触氧气，有水存在；
（3）反应物为铁和水，在高温条件生成了四氧化三铁，还有一种气体，根据质量守恒定律判断气体名称，然后配平书写方程式；
（二）：（1）根据一氧化碳性质回答此题；
（2）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，书写方程式注意配平、反应条件；（3）根据实验结论判断实验现象；
（4）根据质量守恒定律判断物质质量。
在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答，此类题难度较大，要细心进行分析解答。
18.
解：（1）二氧化碳能溶于水，使瓶内气压变小，瓶子变瘪；
故填：瓶子变瘪；
（2）实验2是探究铁生锈条件的实验，实验③中的铁丝与氧气和水同时接触，所以实验③中铁丝生锈，试管内水面上升，实验①中的铁丝只与氧气接触没有发生锈蚀，可得出铁与水接触的实验结论；实验②中的铁丝只与水接触没有发生锈蚀，由此可以得出“铁生锈需要与氧气接触”的实验结论，需要对比的是②③；
故答案为：铁生锈需与水接触；②③；
（3）实验3中，观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧，说明乒乓球碎片比滤纸片的着火点低，通过此现象说明燃烧的条件之一的是：温度达到着火点；若只用大小相同滤纸片也能达到同样的实验目的，滤纸片的摆放方法是滤纸片距离酒精灯加热的位置一近、一远；
故填：温度达到可燃物的着火点；滤纸片距离酒精灯加热的位置一近、一远。
（1）根据二氧化碳的水溶性来分析；
（2）根据铁丝生锈的条件来分析；
（3）根据燃烧的条件来分析。
本考点考查了二氧化碳在水中的溶解性、燃烧的条件、燃烧的现象、铁生锈的条件等，考查的知识点比较多，要加强记忆，理解应用。