15.(8分)金属资源在生产、生活中应用十分广泛。化学社团的同学在老师的指导下对铁的锈蚀条件、工业炼铁、金属材料的成分及金属资源的保护进行了探究。
活动一:探究铁锈蚀的条件
为探究铁生锈的条件,某同学设计了如图所示的实验。

(1)通过对比实验(填字母)可知,铁生锈需要与氧气接触。综合分析,得出了铁钉生锈的条件。
(2)为防止铁制品锈蚀,生活中铁制品常采用的防锈措施是(写一种即可)。
活动二:探究工业炼铁
工业炼铁方法之一是将赤铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉。
(3)其中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为。
(4)炼铁过程中,焦炭的作用是。
活动三:探究金属材料的成分
共享单车方便了市民出行,颇受欢迎。共享单车有很多金属部件。同学们在老师的指导下对废弃共享单车的某金属部件的成分进行了探究。已知该金属材料中可能含有铁、铜两种金属。
[进行实验]
(5)填空:

活动四:金属资源的保护
(6)保护金属资源的有效途径除了防止金属锈蚀外,还有(写一种即可)。

15.(1)A、B (2)涂油(合理即可)
(3)$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(4)提供热量和产生还原剂CO
(5)有气泡产生,溶液由无色变成浅绿色,试管底部有红色固体 铁、铜 $\ce{Fe + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
(6)回收利用废旧金属(合理即可)

【分析】
本题围绕金属资源的相关知识展开，分四个活动考查：①铁锈蚀条件的探究，需用控制变量法分析对比实验，明确铁生锈的条件；②工业炼铁的反应原理与焦炭的作用，需掌握一氧化碳还原氧化铁的反应及焦炭的双重作用；③金属成分的探究，利用铁和铜的化学性质差异判断成分；④金属资源的保护途径，需识记常见的保护方法。解题时需紧扣各知识点的核心内容，结合实验设计、反应规律逐一分析。
【解析】
(1) 探究铁生锈需要氧气，需控制变量：仅改变氧气这一条件，其他条件（水、铁钉）相同。实验A中铁钉与水、氧气同时接触，实验B中铁钉只与水接触，因此对比A、B可得出铁生锈需要氧气。
(2) 铁锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果，防锈需隔绝氧气或水，生活中常见措施如涂油（或刷漆、镀一层金属等，合理即可）。
(3) 一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$。
(4) 炼铁过程中，焦炭燃烧放热为反应提供高温，同时生成的二氧化碳与焦炭反应生成还原剂一氧化碳，因此焦炭的作用是提供热量和产生还原剂CO。
(5) 铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不与稀硫酸反应，因此实验现象为：有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色，试管底部有红色固体；由此可知金属材料含有的金属是铁、铜；反应的化学方程式为$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。
(6) 保护金属资源的有效途径除防止金属锈蚀外，还有回收利用废旧金属（或合理开采矿物、寻找金属的代用品等，合理即可）。
【答案】
(1) A、B (2) 涂油（合理即可） (3) $\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$ (4) 提供热量和产生还原剂CO (5) 有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色，试管底部有红色固体；铁、铜；$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$ (6) 回收利用废旧金属（合理即可）
【知识点】
铁的锈蚀条件、工业炼铁原理、金属的化学性质、保护金属资源的途径
【点评】
本题全面考查金属相关的基础知识点，结合实验探究和实际应用，注重对学生基础知识的掌握和实验分析能力的考查，题目难度适中。
【难度系数】
0.6