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9. (2025·苏州)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是2 g铁粉、5 g水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10 min内温度上升的实验记录。
下列说法正确的是（
A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中$x$的值为0.2
C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
下列说法正确的是（
C
）A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中$x$的值为0.2
C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
答案
9. C 提示:铁锈蚀需要氧气参与;实验3和实验4中,食盐质量相同,温度上升值不同,因此活性炭的质量应该不同,$x≠0.2$;对比实验1和实验2,食盐质量为0,只有活性炭的质量不同,由温度上升值变化可知,活性炭能加快铁粉生锈速率;实验1和实验4中,食盐质量和活性炭质量均不同,存在两个变量,因此不能得出“食盐能加快铁粉生锈速率”的结论。
解析
【分析】
本题是探究活性炭和食盐对铁粉生锈速率影响的实验题，核心解题思路是运用控制变量法：探究某一因素对实验的影响时，只能改变该因素，其他条件需保持一致。解题时需结合铁锈蚀的条件，逐一分析每个选项，判断实验设计的变量控制是否合理，以及结论是否正确。
【解析】
1. 选项A：铁的锈蚀是铁与氧气、水发生的缓慢氧化反应，需要氧气参与，因此A错误。
2. 选项B：实验3和实验4中食盐质量均为0.1g，若要探究活性炭对生锈的影响，需保证食盐质量相同、活性炭质量不同，因此实验3的活性炭质量x不能为0.2，故B错误。
3. 选项C：对比实验1和2，食盐质量均为0，仅活性炭质量不同（实验1活性炭0g，实验2活性炭0.2g），且实验2温度上升值远大于实验1，说明活性炭能加快铁粉生锈速率，故C正确。
4. 选项D：对比实验1和4，活性炭质量和食盐质量均不同，存在两个变量，无法得出“食盐能加快铁粉生锈速率”的结论，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
铁的锈蚀条件；控制变量法；实验探究
【点评】
本题依托铁粉生锈的实验，考查铁锈蚀的条件和控制变量法的应用，要求学生能准确分析实验变量、判断实验设计的合理性，属于基础实验探究题，侧重考查学生的实验分析能力。
【难度系数】
0.5
本题是探究活性炭和食盐对铁粉生锈速率影响的实验题，核心解题思路是运用控制变量法：探究某一因素对实验的影响时，只能改变该因素，其他条件需保持一致。解题时需结合铁锈蚀的条件，逐一分析每个选项，判断实验设计的变量控制是否合理，以及结论是否正确。
【解析】
1. 选项A：铁的锈蚀是铁与氧气、水发生的缓慢氧化反应，需要氧气参与，因此A错误。
2. 选项B：实验3和实验4中食盐质量均为0.1g，若要探究活性炭对生锈的影响，需保证食盐质量相同、活性炭质量不同，因此实验3的活性炭质量x不能为0.2，故B错误。
3. 选项C：对比实验1和2，食盐质量均为0，仅活性炭质量不同（实验1活性炭0g，实验2活性炭0.2g），且实验2温度上升值远大于实验1，说明活性炭能加快铁粉生锈速率，故C正确。
4. 选项D：对比实验1和4，活性炭质量和食盐质量均不同，存在两个变量，无法得出“食盐能加快铁粉生锈速率”的结论，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
铁的锈蚀条件；控制变量法；实验探究
【点评】
本题依托铁粉生锈的实验，考查铁锈蚀的条件和控制变量法的应用，要求学生能准确分析实验变量、判断实验设计的合理性，属于基础实验探究题，侧重考查学生的实验分析能力。
【难度系数】
0.5
10. 为了探究铁制品锈蚀的条件，小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行下图的四组实验，一段时间后只在实验Ⅰ中观察到了红褐色锈斑，其他均无明显变化。下列说法错误的是（
A.Ⅰ和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要 $\ce{O_{2}}$
B.Ⅰ和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要 $\ce{H_{2}O}$
C.Ⅰ和Ⅳ说明 $\ce{H_{2}O}$ 和 $\ce{O_{2}}$ 同时存在，铁制品不一定发生锈蚀
D.Ⅲ和Ⅳ说明铁制品锈蚀与铁制品内部结构有关
D
）A.Ⅰ和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要 $\ce{O_{2}}$
B.Ⅰ和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要 $\ce{H_{2}O}$
C.Ⅰ和Ⅳ说明 $\ce{H_{2}O}$ 和 $\ce{O_{2}}$ 同时存在，铁制品不一定发生锈蚀
D.Ⅲ和Ⅳ说明铁制品锈蚀与铁制品内部结构有关
答案
10. D 提示:Ⅰ、Ⅱ对比,Ⅱ中没有氧气,Ⅰ中铁钉生锈,Ⅱ中铁钉不生锈,说明铁制品锈蚀需要$\ce{O_{2}}$;Ⅰ、Ⅲ对比,Ⅲ中没有水,Ⅰ中铁钉生锈,Ⅲ中铁钉不生锈,说明铁制品锈蚀需要$\ce{H_{2}O}$;Ⅰ、Ⅳ对比,两者的外界条件相同,Ⅰ中铁钉生锈,Ⅳ中铁钉不生锈,说明$\ce{H_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$同时存在,铁制品不一定发生锈蚀;Ⅲ、Ⅳ中存在两个实验变量,不能形成对比。
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需利用控制变量法分析每组对比实验的变量：铁锈蚀的条件是铁与氧气、水同时接触，对比实验需保证只有一个变量不同。逐一分析各实验的变量：Ⅰ和Ⅱ的变量为氧气，Ⅰ和Ⅲ的变量为水，Ⅰ和Ⅳ的变量为铁的种类，Ⅲ和Ⅳ存在两个变量，无法形成有效对比。据此判断选项说法是否正确。
【解析】
铁制品锈蚀的条件是铁与氧气、水同时接触，结合实验分析：
A. Ⅰ中普通铁钉接触氧气和水，生锈；Ⅱ中普通铁钉只接触水，无氧气，不生锈，变量为氧气，说明铁制品锈蚀需要$\ce{O_{2}}$，该说法正确。
B. Ⅰ中普通铁钉接触氧气和水，生锈；Ⅲ中普通铁钉只接触氧气，无水，不生锈，变量为水，说明铁制品锈蚀需要$\ce{H_{2}O}$，该说法正确。
C. Ⅰ是普通铁钉，接触$\ce{H_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$，生锈；Ⅳ是纯铁钉，同样接触$\ce{H_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$，不生锈，说明$\ce{H_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$同时存在时，铁制品不一定发生锈蚀，该说法正确。
D. Ⅲ中是普通铁钉，仅接触氧气；Ⅳ中是纯铁钉，接触氧气和水，两者存在“铁的种类”和“是否有水”两个变量，无法形成对比，不能说明铁制品锈蚀与铁制品内部结构有关，该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
铁的锈蚀条件；控制变量法
【点评】
本题通过对比实验探究铁锈蚀的条件，核心是控制变量法的应用，需明确对比实验只能有一个变量，避免多变量干扰，考查学生对实验设计和铁锈蚀原理的掌握。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误，需利用控制变量法分析每组对比实验的变量：铁锈蚀的条件是铁与氧气、水同时接触，对比实验需保证只有一个变量不同。逐一分析各实验的变量：Ⅰ和Ⅱ的变量为氧气，Ⅰ和Ⅲ的变量为水，Ⅰ和Ⅳ的变量为铁的种类，Ⅲ和Ⅳ存在两个变量，无法形成有效对比。据此判断选项说法是否正确。
【解析】
铁制品锈蚀的条件是铁与氧气、水同时接触，结合实验分析：
A. Ⅰ中普通铁钉接触氧气和水，生锈；Ⅱ中普通铁钉只接触水，无氧气，不生锈，变量为氧气，说明铁制品锈蚀需要$\ce{O_{2}}$，该说法正确。
B. Ⅰ中普通铁钉接触氧气和水，生锈；Ⅲ中普通铁钉只接触氧气，无水，不生锈，变量为水，说明铁制品锈蚀需要$\ce{H_{2}O}$，该说法正确。
C. Ⅰ是普通铁钉，接触$\ce{H_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$，生锈；Ⅳ是纯铁钉，同样接触$\ce{H_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$，不生锈，说明$\ce{H_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$同时存在时，铁制品不一定发生锈蚀，该说法正确。
D. Ⅲ中是普通铁钉，仅接触氧气；Ⅳ中是纯铁钉，接触氧气和水，两者存在“铁的种类”和“是否有水”两个变量，无法形成对比，不能说明铁制品锈蚀与铁制品内部结构有关，该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
铁的锈蚀条件；控制变量法
【点评】
本题通过对比实验探究铁锈蚀的条件，核心是控制变量法的应用，需明确对比实验只能有一个变量，避免多变量干扰，考查学生对实验设计和铁锈蚀原理的掌握。
【难度系数】
0.5
11. 某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究。
(1) 用下图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉):
①甲同学认为,试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点,认为必须全面观察试管
②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在
③为防止金属锈蚀,除了采用覆盖保护膜等措施以外,还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比,其组成和内部组织结构发生变化,从而引起
(2) 某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中倒入等质量、等浓度的稀硫酸,以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。有的同学认为这种方案不够合理,理由是
(1) 用下图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉):
①甲同学认为,试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点,认为必须全面观察试管
ABC
(填字母)发生的现象,并经过科学严谨的推理,才能得出上述结论。②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在
盐、酸存在
的环境中是否更容易锈蚀。③为防止金属锈蚀,除了采用覆盖保护膜等措施以外,还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比,其组成和内部组织结构发生变化,从而引起
物理性质
的变化。(2) 某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中倒入等质量、等浓度的稀硫酸,以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。有的同学认为这种方案不够合理,理由是
没控制相同的条件,金属的表面积不同
。答案
11. (1) ①ABC ②盐、酸存在 ③物理性质 (2) 没控制相同的条件,金属的表面积不同
提示:(1) ①要证明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果,就要看铁分别在隔绝空气、隔绝水的条件下和暴露在有水和空气的条件下的不同现象来得出结论。③金属的组成和内部组织结构发生变化,其物理性质等就会发生变化。(2) 金属的颗粒大小不同,与酸的反应速度也不同。
提示:(1) ①要证明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果,就要看铁分别在隔绝空气、隔绝水的条件下和暴露在有水和空气的条件下的不同现象来得出结论。③金属的组成和内部组织结构发生变化,其物理性质等就会发生变化。(2) 金属的颗粒大小不同,与酸的反应速度也不同。
解析
【分析】
要解决这道题，需结合铁生锈的条件、合金的性质及金属活动性探究的控制变量法分析：
(1)① 铁生锈是铁与氧气、水蒸气共同作用的结果，需通过对比实验验证：A中铁钉同时接触水和氧气，B中铁钉只接触水（隔绝氧气），C中铁钉只接触干燥空气（无水），只有观察三者现象才能得出结论；
② D为食盐水、E为食醋，均含盐或酸，实验目的是探究铁在盐、酸存在的环境中是否更易锈蚀；
③ 合金与纯金属的组成和内部结构不同，会引起物理性质变化；
(2) 探究金属活动性需控制变量，该实验中金属表面积不同，会影响反应速率，无法判断活动性强弱。
【解析】
(1)① 验证铁生锈的条件，需设置三组对比实验：试管A中铁钉接触水和氧气，会生锈；试管B中铁钉只接触水，隔绝氧气，不生锈；试管C中铁钉只接触干燥空气，不生锈。通过对比ABC的现象，才能得出铁锈蚀是铁与氧气、水蒸气共同作用的结论，故填ABC；
② 试管D为食盐水、E为食醋，分别含盐和酸，因此实验目的是探究铁在盐、酸存在的环境中是否更易锈蚀；
③ 合金的组成和内部组织结构改变，会导致其物理性质（如硬度、抗腐蚀性等）与纯金属不同，因此可制成合金防锈；
(2) 要通过金属与酸反应的速率判断活动性，需保证除金属种类外其他条件相同。该实验中，铁粉和锌粒的表面积不同，铁粉表面积更大，与酸接触更充分，反应速率更快，因此方案不合理，理由是未控制金属的表面积相同。
【答案】
(1) ①ABC；②盐、酸存在；③物理性质 (2) 没控制相同的条件，金属的表面积不同
【知识点】
铁生锈的条件、合金的性质、金属活动性探究
【点评】
本题围绕金属性质设计探究实验，重点考查对比实验的设计和控制变量法的应用，是化学实验的核心考点，需学生理解实验设计逻辑，掌握控制变量的原则。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合铁生锈的条件、合金的性质及金属活动性探究的控制变量法分析：
(1)① 铁生锈是铁与氧气、水蒸气共同作用的结果，需通过对比实验验证：A中铁钉同时接触水和氧气，B中铁钉只接触水（隔绝氧气），C中铁钉只接触干燥空气（无水），只有观察三者现象才能得出结论；
② D为食盐水、E为食醋，均含盐或酸，实验目的是探究铁在盐、酸存在的环境中是否更易锈蚀；
③ 合金与纯金属的组成和内部结构不同，会引起物理性质变化；
(2) 探究金属活动性需控制变量，该实验中金属表面积不同，会影响反应速率，无法判断活动性强弱。
【解析】
(1)① 验证铁生锈的条件，需设置三组对比实验：试管A中铁钉接触水和氧气，会生锈；试管B中铁钉只接触水，隔绝氧气，不生锈；试管C中铁钉只接触干燥空气，不生锈。通过对比ABC的现象，才能得出铁锈蚀是铁与氧气、水蒸气共同作用的结论，故填ABC；
② 试管D为食盐水、E为食醋，分别含盐和酸，因此实验目的是探究铁在盐、酸存在的环境中是否更易锈蚀；
③ 合金的组成和内部组织结构改变，会导致其物理性质（如硬度、抗腐蚀性等）与纯金属不同，因此可制成合金防锈；
(2) 要通过金属与酸反应的速率判断活动性，需保证除金属种类外其他条件相同。该实验中，铁粉和锌粒的表面积不同，铁粉表面积更大，与酸接触更充分，反应速率更快，因此方案不合理，理由是未控制金属的表面积相同。
【答案】
(1) ①ABC；②盐、酸存在；③物理性质 (2) 没控制相同的条件，金属的表面积不同
【知识点】
铁生锈的条件、合金的性质、金属活动性探究
【点评】
本题围绕金属性质设计探究实验，重点考查对比实验的设计和控制变量法的应用，是化学实验的核心考点，需学生理解实验设计逻辑，掌握控制变量的原则。
【难度系数】
0.6
