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3. 小明用三枚洁净无锈的铁钉设计如图所示实验，探究铁生锈的条件。下列说法不正确的是 （
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙、丙两支试管中的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
C
）A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙、丙两支试管中的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
答案
3.C
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确铁生锈的条件：铁与氧气（空气）和水同时接触。再分析三个试管的实验设计：甲试管中铁钉同时接触水和空气；乙试管中，植物油隔绝了空气，铁钉仅接触水，不接触空气；丙试管中，干燥剂吸收水分，铁钉仅接触空气，不接触水。结合各选项，判断说法是否正确，注意对比实验需控制变量唯一。
【解析】
逐个分析选项：
A. 乙试管中植物油的作用是隔绝空气，防止水中溶解的氧气进入，保证铁钉只接触水不接触空气，该说法正确。
B. 甲试管中铁钉同时接触水和空气，满足生锈条件，会有明显锈迹；乙试管缺空气，丙试管缺水，均不生锈，因此只有甲试管的铁钉有锈迹，该说法正确。
C. 乙试管（有水无空气）和丙试管（有空气无水）的变量不唯一（存在空气和水两个变量），无法说明铁生锈需要水，该说法错误。
D. 甲与乙对比，说明铁生锈需要空气；甲与丙对比，说明铁生锈需要水，因此实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果，该说法正确。
【答案】
C
【知识点】
铁生锈的条件；控制变量法
【点评】
本题通过对比实验探究铁生锈的条件，核心是控制变量法的应用，需明确对比实验中只能有一个变量，才能得出正确结论，属于基础实验探究题，需准确理解实验设计的意图。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先明确铁生锈的条件：铁与氧气（空气）和水同时接触。再分析三个试管的实验设计：甲试管中铁钉同时接触水和空气；乙试管中，植物油隔绝了空气，铁钉仅接触水，不接触空气；丙试管中，干燥剂吸收水分，铁钉仅接触空气，不接触水。结合各选项，判断说法是否正确，注意对比实验需控制变量唯一。
【解析】
逐个分析选项：
A. 乙试管中植物油的作用是隔绝空气，防止水中溶解的氧气进入，保证铁钉只接触水不接触空气，该说法正确。
B. 甲试管中铁钉同时接触水和空气，满足生锈条件，会有明显锈迹；乙试管缺空气，丙试管缺水，均不生锈，因此只有甲试管的铁钉有锈迹，该说法正确。
C. 乙试管（有水无空气）和丙试管（有空气无水）的变量不唯一（存在空气和水两个变量），无法说明铁生锈需要水，该说法错误。
D. 甲与乙对比，说明铁生锈需要空气；甲与丙对比，说明铁生锈需要水，因此实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果，该说法正确。
【答案】
C
【知识点】
铁生锈的条件；控制变量法
【点评】
本题通过对比实验探究铁生锈的条件，核心是控制变量法的应用，需明确对比实验中只能有一个变量，才能得出正确结论，属于基础实验探究题，需准确理解实验设计的意图。
【难度系数】
0.5
4. 下列金属防护措施不正确的是 （
A.在金属制品表面镀保护层
B.改变金属内部结构制成合金使用
C.在金属制品表面刷油漆
D.用稀盐酸定期清洗金属制品
D
）A.在金属制品表面镀保护层
B.改变金属内部结构制成合金使用
C.在金属制品表面刷油漆
D.用稀盐酸定期清洗金属制品
答案
4.D
解析
【分析】本题考查金属防护的相关知识，解题时需明确金属防护的核心是隔绝腐蚀介质或改变金属结构增强抗腐蚀性，逐一分析各选项是否属于正确的防护措施，找出错误选项。
【解析】A选项，在金属制品表面镀保护层，可隔绝氧气、水等腐蚀介质，属于正确的金属防护措施；B选项，改变金属内部结构制成合金（如不锈钢），能提升金属的抗腐蚀性能，是正确的防护方法；C选项，在金属制品表面刷油漆，同样能隔绝腐蚀介质，属于正确防护；D选项，稀盐酸会与金属发生化学反应（如铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气），定期清洗金属制品会加速金属腐蚀，不属于防护措施，是错误的。
【答案】D
【知识点】金属的防护、金属的化学性质
【点评】本题为基础题型，侧重考查金属防护的基本方法，要求学生掌握常见的金属防护措施，区分会加速金属腐蚀的操作，难度较低，属于易得分题。
【难度系数】0.7
【解析】A选项，在金属制品表面镀保护层，可隔绝氧气、水等腐蚀介质，属于正确的金属防护措施；B选项，改变金属内部结构制成合金（如不锈钢），能提升金属的抗腐蚀性能，是正确的防护方法；C选项，在金属制品表面刷油漆，同样能隔绝腐蚀介质，属于正确防护；D选项，稀盐酸会与金属发生化学反应（如铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气），定期清洗金属制品会加速金属腐蚀，不属于防护措施，是错误的。
【答案】D
【知识点】金属的防护、金属的化学性质
【点评】本题为基础题型，侧重考查金属防护的基本方法，要求学生掌握常见的金属防护措施，区分会加速金属腐蚀的操作，难度较低，属于易得分题。
【难度系数】0.7
5. 某老师设计了如图甲所示的数字化实验，指导同学们对铁的锈蚀进行探究。可供选择的药品如表所示。
（1）铁在空气中锈蚀生成铁锈。铁锈的主要成分是
（2）在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。
① 600 s内A瓶中$\ce{O_{2}}$含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和$\ce{O_{2}}$、
② 将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水，且用量增多至足以浸没固体混合物。600 s内B瓶中$\ce{O_{2}}$含量也略有减少，主要原因是
（3）为探究食盐对铁的锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是第
（4）在两只试剂瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图乙所示。瓶内湿度随时间增大（即水蒸气含量增大），根本原因是
（5）防止铁生锈的原理是隔绝
（1）铁在空气中锈蚀生成铁锈。铁锈的主要成分是
$\ce{Fe_{2}O_{3}·xH_{2}O}$
（填化学式）。（2）在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。
① 600 s内A瓶中$\ce{O_{2}}$含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和$\ce{O_{2}}$、
$\ce{H_{2}O}$(或水)
发生了化学反应。② 将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水，且用量增多至足以浸没固体混合物。600 s内B瓶中$\ce{O_{2}}$含量也略有减少，主要原因是
试剂瓶中的$\ce{O_{2}}$有一部分逐渐溶于迅速冷却的沸水中
。（3）为探究食盐对铁的锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是第
二、三
组。（4）在两只试剂瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图乙所示。瓶内湿度随时间增大（即水蒸气含量增大），根本原因是
铁的锈蚀有热量放出，瓶内温度上升，水分子的运动速率增大
。（5）防止铁生锈的原理是隔绝
氧气
或隔绝水
或隔绝氧气和水
。答案
5.（1）$\ce{Fe_{2}O_{3}·xH_{2}O}$
（2）① $\ce{H_{2}O}$(或水) ② 试剂瓶中的$\ce{O_{2}}$有一部分逐渐溶于迅速冷却的沸水中
（3）二、三
（4）铁的锈蚀有热量放出，瓶内温度上升，水分子的运动速率增大
（5）氧气 水 氧气和水
（2）① $\ce{H_{2}O}$(或水) ② 试剂瓶中的$\ce{O_{2}}$有一部分逐渐溶于迅速冷却的沸水中
（3）二、三
（4）铁的锈蚀有热量放出，瓶内温度上升，水分子的运动速率增大
（5）氧气 水 氧气和水
解析
【分析】
本题围绕铁的锈蚀探究展开，需结合铁生锈的条件、控制变量法、防锈原理等知识点解题：
1. 铁锈的主要成分是带结晶水的氧化铁，属于记忆类知识点；
2. 铁生锈需同时接触氧气和水，通过A、B瓶O₂含量变化对比可判断反应的另一反应物；将水换成沸水后O₂仍略减，需考虑沸水溶解少量氧气的情况；
3. 探究食盐对锈蚀速率的影响，需控制其他变量相同，仅改变食盐有无，据此选择组别；
4. 湿度增大的根本原因结合铁生锈放热、温度升高使水分子运动加快分析；
5. 防锈原理是隔绝铁生锈所需的氧气、水，据此作答。
【解析】
（1）铁在空气中锈蚀生成铁锈，铁锈的主要成分是带结晶水的氧化铁，化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}·xH_{2}O}$；
（2）①A瓶$\ce{O_{2}}$含量几乎不变，说明铁未锈蚀，B瓶$\ce{O_{2}}$减少说明铁锈蚀，对比可知铁锈蚀是铁与$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$发生反应；
②迅速冷却的沸水虽除去了水中溶解的$\ce{O_{2}}$，但试剂瓶中的$\ce{O_{2}}$有一部分会逐渐溶于该沸水中，因此$\ce{O_{2}}$含量略有减少；
（3）探究食盐对铁锈蚀速率的影响，需控制其他条件相同，仅变量为食盐，因此选择第二、三组药品；
（4）铁的锈蚀过程会放出热量，使瓶内温度上升，水分子的运动速率增大，导致瓶内水蒸气含量（湿度）增大；
（5）铁生锈需要接触氧气和水，因此防止铁生锈的原理是隔绝氧气、隔绝水，或同时隔绝氧气和水，破坏铁生锈的条件。
【答案】
（1）$\ce{Fe_{2}O_{3}·xH_{2}O}$
（2）①$\ce{H_{2}O}$（或水）；②试剂瓶中的$\ce{O_{2}}$有一部分逐渐溶于迅速冷却的沸水中
（3）二、三
（4）铁的锈蚀有热量放出，瓶内温度上升，水分子的运动速率增大
（5）氧气；水；氧气和水
【知识点】
铁的锈蚀；防锈原理；控制变量法
【点评】
本题结合数字化实验考查铁锈蚀的相关知识，既涉及基础知识点的记忆，又考查控制变量法的应用，题目难度适中，能较好检验学生对铁锈蚀相关内容的掌握情况。
【难度系数】
0.6
本题围绕铁的锈蚀探究展开，需结合铁生锈的条件、控制变量法、防锈原理等知识点解题：
1. 铁锈的主要成分是带结晶水的氧化铁，属于记忆类知识点；
2. 铁生锈需同时接触氧气和水，通过A、B瓶O₂含量变化对比可判断反应的另一反应物；将水换成沸水后O₂仍略减，需考虑沸水溶解少量氧气的情况；
3. 探究食盐对锈蚀速率的影响，需控制其他变量相同，仅改变食盐有无，据此选择组别；
4. 湿度增大的根本原因结合铁生锈放热、温度升高使水分子运动加快分析；
5. 防锈原理是隔绝铁生锈所需的氧气、水，据此作答。
【解析】
（1）铁在空气中锈蚀生成铁锈，铁锈的主要成分是带结晶水的氧化铁，化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}·xH_{2}O}$；
（2）①A瓶$\ce{O_{2}}$含量几乎不变，说明铁未锈蚀，B瓶$\ce{O_{2}}$减少说明铁锈蚀，对比可知铁锈蚀是铁与$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$发生反应；
②迅速冷却的沸水虽除去了水中溶解的$\ce{O_{2}}$，但试剂瓶中的$\ce{O_{2}}$有一部分会逐渐溶于该沸水中，因此$\ce{O_{2}}$含量略有减少；
（3）探究食盐对铁锈蚀速率的影响，需控制其他条件相同，仅变量为食盐，因此选择第二、三组药品；
（4）铁的锈蚀过程会放出热量，使瓶内温度上升，水分子的运动速率增大，导致瓶内水蒸气含量（湿度）增大；
（5）铁生锈需要接触氧气和水，因此防止铁生锈的原理是隔绝氧气、隔绝水，或同时隔绝氧气和水，破坏铁生锈的条件。
【答案】
（1）$\ce{Fe_{2}O_{3}·xH_{2}O}$
（2）①$\ce{H_{2}O}$（或水）；②试剂瓶中的$\ce{O_{2}}$有一部分逐渐溶于迅速冷却的沸水中
（3）二、三
（4）铁的锈蚀有热量放出，瓶内温度上升，水分子的运动速率增大
（5）氧气；水；氧气和水
【知识点】
铁的锈蚀；防锈原理；控制变量法
【点评】
本题结合数字化实验考查铁锈蚀的相关知识，既涉及基础知识点的记忆，又考查控制变量法的应用，题目难度适中，能较好检验学生对铁锈蚀相关内容的掌握情况。
【难度系数】
0.6
