铁在氧气里燃烧是一种　　的氧化反应，其产物名称为　　，铁生锈是一种缓慢氧化反应，铁锈的主要成分为　　.这两个反应的反应物都是铁和氧气，但反应后的产物不同，是因为　　不同，铁溶于盐酸后所得溶液呈　　色.

【考点】金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】金属与金属材料.

【分析】根据铁在纯氧中燃烧的现象，铁生锈的原理，以及反应物的多少对生成物的影响进行分析；

根据含有亚铁离子的溶液显浅绿色进行分析.

【解答】解：铁在纯氧中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁，放出热量，铁生锈是铁和空气中的氧气、水共同作用的结果，反应产物不同，主要是参加反应的氧气的多少不同，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，溶液显浅绿色，所以铁在氧气里燃烧是一种剧烈的氧化反应，其产物名称为四氧化三铁，铁生锈是一种缓慢氧化反应，铁锈的主要成分为氧化铁，这两个反应的反应物都是铁和氧气，但反应后的产物不同，是因为氧气的浓度不同，铁溶于盐酸后所得溶液呈浅绿色.

故答案为：剧烈，四氧化三铁，氧化铁，氧气的浓度，浅绿色.

【点评】本题主要考查了与铁有关的一些反应，难度不大，注重了基础知识的考查，注意熟记常见的带色的离子.

　

已知某合金粉末除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种.某兴趣小组在老师的指导下，对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究.

【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（ 产物NaAlO₂溶于水）；Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应.

【猜 想】猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁.

猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有　　（填名称）.

猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜.

【实验探究】下列实验仅供选择的试剂：10%盐酸、30%NaOH溶液.

实验方案	实现现象	结论
①取一定量的合金粉末，加过量的　30%的氢氧化钠溶液　 　，充分反应后过滤，滤渣备用.	粉末部分溶解，并有气体放出.	合金中一定含有铝.
②取步骤①所得滤渣，加过量的 　，充分反应.	滤渣部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色.	合金中一定含有　　.

【探究结论】猜想3成立.

【反 思】一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质.写出铝与稀盐酸反应的化学方程式　　.

【考点】实验探究物质的组成成分以及含量；金属的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】科学探究.

【分析】根据题目所给信息，在验证合金中是否有铝时，我们可以利用铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气来鉴定.而铁和铜在鉴定时，可以根据铁与氢氧化钠不反应而与盐酸反应，铜两者都不反应来进行了.

【解答】解：根据所给的猜想我们可以确定猜想2，可能含有铜.而在检验合金的组成时，可以利用合金中不同的金属的不同化学性质和所给的信息来进行了鉴定.检验是否含有铝时，用氢氧化钠和铝反应生成氢气来确定.而检验是否有铁时，可用稀盐酸来检验.检验是否有铜时，利用铜和稀盐酸不能反应来进行.

故答案为：

【猜想】猜测2：铜

【实验探究】

实验方案	实现现象	结论
①取一定量的合金粉末，加过量的 30%的氢氧化钠溶液 30%的氢氧化钠溶液，充分反应后过滤，滤渣备用.	粉末部分溶解，并有气体放出.	合金中一定含有铝.
②取步骤①所得滤渣，加过量的 10%盐酸 10%盐酸，充分反应.	滤渣部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色.	合金中一定含有 铁和铜.

【反思】2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑

【点评】原来我们学习碱的性质时，碱不与活泼金属反应，而从所给的信息中，我们知道铝可以和氢氧化钠反应，所以这要求我们在运用知识时，不能盲目的运用所学知识，要根据所题目的意境来解决题目.

在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整.

【实验目的】铁生锈条件的探究.

【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象.

【实验结论】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小.

【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的　　（填名称）发生反应的结果.

【实验思考】

（1）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的　　.

（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和　　两种现象来判断铁丝反应进行的情况.

（3）用完的菜刀要擦干存放，理由是　.

（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是　　.

【考点】探究金属锈蚀的条件.

【专题】结合课本知识的信息；压轴实验题.

【分析】钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触.氧气约占空气总体积的五分之一.隔绝水或氧气能够防止铁生锈.铝的化学性质比较活泼，能和氧气反应生成一层致密而坚硬的氧化物薄膜，从而阻止铝的进一步反应.

【解答】解：【实验结论】由实验③可知，铁与氧气和水充分接触时容易生锈，故填：氧气和水蒸气；

【实验思考】

（1）因为氧气约占空气总体积的五分之一，当试管中的氧气被消耗完后，进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一.

故填：；

（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和试管内空气体积减小两种现象来判断铁丝反应进行的情况.

故填：试管内空气体积减小；

（3）在干燥的环境中可以防止菜刀生锈.

故填：除去水，防止生锈；

（4）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是铝易生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应.

故填：铝易生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应.

【点评】解答本题要掌握铁生锈的条件，只有掌握了铁生锈的条件才能找出防止铁生锈的方法.

　

2009年2月12日，我外交部就法国某公司拍卖我国两件重要文物兔首和鼠首（见图1），发表严正声明：中国对其拥有不可置疑的所有权.目前我国正在积极追讨这两件文物.兔首和鼠首均为青铜器（铜、锡合金），表面呈绿色，这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈（铜锈俗称铜绿）.为了弄清铜绿的组成和铜生成铜绿的条件，某化学实验小组进行了如下探究：

1.探究铜绿的组成

【查阅资料】通过查阅资料知道：铜绿受热易分解.

【设计与实验】

（1）小芳从其它铜器上取下适量的干燥铜绿，按如图2所示装置进行实验.

在实验过程中，观察到：试管口内有水珠出现，说明了铜绿中含有氢、氧元素；澄清石灰水变浑浊，说明了铜绿中含有　　元素.

（2）小芳取下少量试管内反应后的剩余物，放入另一支试管中，滴人稀硫酸，充分反应后，溶液变蓝色，说明铜绿中含有　　元素.

【实验结论】铜绿是由铜、氢、氧和碳元素组成的.

2.探究铜生成铜绿的条件

【查阅资料】铜绿的化学式是Cu₂（OH）₂CO₃，它受热会分解生成三种氧化物.铜绿分解的化学方程式为　C　.

【猜想与假设】据铜绿的组成和查阅的资料判断，铜绿可能是铜与氧气及　　共同作用而形成的.

【设计与实验】借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小梁设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验，实验如图3所示（所用铜片洁净、光亮，试管内的“”为铜片）：

实验较长时间后，发现　　试管中铜片最先生锈（填试管字母编号）.

【评价与改进】小区认为小梁设计的实验还不够完善，要得出正确的结论，还要补充一个实验.你认为要补充的一个实验是（用图表示亦可）　　.

【拓展与应用】

小明发现从不同地点收集到的两个铜器（一个是纯铜做的，一个是青铜做的）中，纯铜器的铜绿比青铜器的少，他据此分析认为青铜比纯铜易锈蚀.小明的分析是否全面？请你说明理由　.

【考点】探究金属锈蚀的条件；常见气体的检验与除杂方法；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】科学探究.

【分析】1、根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变可得出铜绿中的组成元素；

2、根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式；根据实验现象可以判断铜生锈的条件；比较铜制品生锈的难易要注意所处的环境条件.

【解答】解：1、（1）将干燥铜绿加热，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，说明生成物中有二氧化碳，根据反应前后元素种类不变，可知铜绿中含有 碳、氧 元素.

（2）铜绿加热完毕，试管内反应后的剩余物与稀硫酸反应后溶液变蓝色，说明生成了硫酸铜，因此铜绿中含有 铜元素.

故答案为：（1）碳、氧（C、O ）；（2）铜或Cu；

2、【查阅资料】铜绿受热会分解生成三种氧化物，由黑色粉末可知是氧化铜，其余两种由质量守恒定律知剩余两种应是水和二氧化碳，铜绿分解的化学方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃2CuO+H₂O+CO₂↑，

故答案为：Cu₂（OH）₂CO₃2CuO+H₂O+CO₂↑；

【猜想与假设】据铜绿的组成和查阅的资料判断，铜绿可能是铜与氧气及水、二氧化碳共同作用而形成的.

故答案为：水、二氧化碳.

【设计与实验】实验较长时间后，发现D试管中铜片最先生锈，因为D试管中的铜与氧气、水和二氧化碳充分接触，容易生锈.

故答案为：D.

【评价与改进】上图知实验缺少了把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，所以要补充的一个实验是：把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，放置对比观察.

故答案是：把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，放置对比观察.

【拓展与应用】因为不同地点空气成分的含量不同，铜生锈的程度也就不同，因此无法比较青铜比纯铜易锈蚀的程度.该说法不全面.

故答案是：不全面； 因为不同地点空气成分的含量不同，无法比较.（或条件不同，无法比较）

【点评】解答本题要掌握化学方程式的书写方法和探究实验的设计特点，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断.

　

铜和铁是生产、生活中广泛使用的金属.

（1）工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶炼铁，反应的化学方程式为　　.

（2）铁生锈的条件是　　；铜表面也容易生成绿色铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为Cu₂（OH）₂CO₃，其组成元素有　　种.

（3）老师用生锈的铜片、铁粉和稀硫酸进行实验，实验过程如图所示（部分生成物已略去）.

①紫红色固体C的化学式为　　；

②写出Ⅱ中反应的化学方程式　，　.

【考点】铁的冶炼；金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护；酸的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】金属与金属材料.

【分析】（1）根据一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳进行解答.

（2）从铁锈的成分，铁生锈时反应的反应回答一空；从化学式中的元素符号，判断出物质由几种元素组成.

（3）根据铜锈的成分，判断它与稀硫酸反应的产物，再由颜色确定ABCD是什么，根据各步发生的反应写出方程式.

【解答】解：（1）一氧化碳具有还原性，与氧化铁反应后生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；

（1）铁生锈的实质是铁与空气中的水及氧气发生缓慢氧化的过程；Cu₂（OH）₂CO₃由铜、氧、氢、碳四种元素组成.

（3）铜锈为Cu₂（OH）₂CO₃，与硫酸反应可生成硫酸铜，二氧化碳和水，无色气体A为二氧化碳，蓝色溶液B为硫酸铜溶液，紫红色固体是不反应的铜；由于铁和上步的稀硫酸过量，所以Ⅱ中反应的化学方程式Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑.

故答案为：（1）3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；（2）与氧气和水接触；四；（3）①Cu；②Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑.

【点评】学习时要理解炼铁的原理，了解铁生锈的条件，解题时认真审题，学习过程中要重点培养推断能力.

　

我国外交部郑重声明，今年2月25日在法国佳士德拍卖行拍卖的两件文物鼠首和兔首，其所属权为中国.这两件文物均属于我国圆明园流失在国外的精美铜饰品.铜在常温下几乎不和氧气反应，在潮湿的环境中锈蚀速度也比较慢，其主要是和空气中的氧气、二 氧化碳、水蒸气共同作用而生成铜锈.试回答：铜饰品为什么能长久的保存仍然精美如初？如果你是收藏者，为防止铜制文物锈蚀应当注意什么？（答两点即可）

【考点】金属锈蚀的条件及其防护.

【专题】结合课本知识的信息；压轴实验题.

【分析】在通常情况下铜的化学性质不活泼，不容易和其它物质发生化学反应，在干燥的环境中不容易生锈.

【解答】解：铜饰品能长久的保存仍然精美如初的原因是：铜的化学性质比较稳定，在常温下几乎不和氧气反应.

为防止铜制文物锈蚀应当注意：把铜制文物保存在干燥的环境中；把铜制文物放在装有保护气的密闭容器中.

【点评】解答本题要充分理解铜的化学性质不活泼，在潮湿的环境中也能生锈，要掌握保存铜制品的正确方法.

　

铜器长期暴露在空气中会生成铜绿（俗称铜锈）.铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜不稳定，受热分解成黑色固体物质、无色气体和水.这种黑色固体和无色液体的成分是什么呢？

查阅资料：碱式碳酸铜的化学式是Cu₂（OH）₂CO₃.稀硫酸能与Fe₂O.₃、CuO等金属氧化物反应，生成盐和水.

提出猜想：某同学根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体、无色液体的成分做出了一下猜想：

①无色气体为二氧化碳；②黑色固体为氧化铜；③…

实验验证：实验装置如图.

在此实验装置中，大试管的管口略向下倾斜的目的是　　.

验证①：若猜想①正确，实验过程中应该看到澄清的石灰水　　. 产生此现象的化学方程式是　　.在反应完全停止加热时，针对熄灭酒精灯和把导管移出液面这两步操作，你认为应该先进行的操作是　　.

验证②：从装置中取下大试管并冷却到室温，然后向大试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察实验现象.若猜想②正确，观察到得实验现象应该是　　，发生反应的化学方程式为　　.

【考点】实验探究物质的组成成分以及含量；常见气体的检验与除杂方法；酸的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】科学探究.

【分析】使用试管对固体加热时，为防止药品湿存水或受热生成的水在管口凝聚后回流，需要保持试管口略低于底部；

验证①：气体为二氧化碳时，二氧化碳通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙，石灰水会变浑浊；

验证②：为验证氧化铜，根据氧化铜可与酸反应的性质，把黑色固体放入稀硫酸中，若能看到固体溶解而溶液呈蓝色，可以说明黑色固体为氧化铜.

【解答】解：碱式碳酸铜受热分解生成的水在试管口冷凝成液体，为防止液态水回流至试管底引起试管炸裂，需要使试管口略向下倾斜；

故答案为：防止冷凝水回流到试管底部，炸裂试管；

验证①：二氧化碳气体能使澄清的石灰不变浑浊，实验室通常根据这一现象检验气体为二氧化碳；二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙和水；实验结束时，为防止试管内的液体倒吸入大试管，应先把导管移出液而，然后再停止加热；

故答案为：变浑浊；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；把导管移出液面；

验证②：黑色的粉末氧化铜能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸铜溶液和水；因此，当向黑色固体中加入稀硫酸，观察到黑色固体溶解，且溶液变成蓝色时，可说明黑色粉末为氧化铜；

故答案为：黑色固体溶解，溶液变成蓝色；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O.

【点评】能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳；能溶于稀硫酸得到蓝色溶液的黑色固体为氧化铜；对试管内固体加热时，试管口应向下倾斜.

　

将一根锃亮的铁丝放入蓝色的硫酸铜溶液中，过一会，发现铁丝表面出现了红色物质.

（1）写出发生反应的化学方程式：　.

（2）由此判断金属的活动性：Fe　　Cu（选填“＞”、“=”或“＜”）

（3）在化学反应中，元素化合价升高的反应物是还原剂，元素化合价降低的反应物是氧化剂.请你指出上述反应中，氧化剂是　　.

【考点】金属活动性顺序及其应用；常见元素与常见原子团的化合价；有关元素化合价的计算；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】结合课本知识的信息.

【分析】在金属活动性顺序中，只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，根据这一规律可以判断反应的发生及验证金属的活动性强弱.

【解答】解：（1）由于在金属活动性顺序中，铁在铜前，因此铁可以和硫酸铜溶液反应，故答案为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu

（2）由于铁可以和硫酸铜溶液反应，从而证明铁的化学性质比铜活泼，故答案为：＞

（3）由于铁元素的化合价有0→+2，而铜元素由+2→0，因此硫酸铜是氧化剂，故答案为：CuSO₄

【点评】本题难度不大，主要考查了对金属活动性顺序的应用，从而培养学生对金属活动性顺序的立解和应用.

　

欢欢同学对金属铁的相关知识开展了研究性学习.

（1）实地调查铁制品锈蚀情况如下：

调查内容	掉漆的自行车	露天堆放的钢筋	洗净并擦干的菜刀	镀铬的铁质水龙头
铁制品锈蚀情况	长时间风吹雨淋掉漆的地方出现锈迹	时间长了钢筋表面出现锈层	菜刀放置较长时间也不生锈	龙头较长时间不生锈

由调查结果可知：铁生锈实际上是铁与　　和　　等发生反应的过程.

（2）她提出了保护金属资源的下列建议，正确的是　　（填字母序号）.

A.防止铁制品锈蚀 B.回收利用废旧铁制品 C.任意开采铁矿石

（3）通过进一步探究铁与硫酸铜溶液反应的实验，可以比较铁与铜的金属活动性强弱，请写出该反应的化学方程式　，该反应类型属于　反应.

【考点】金属锈蚀的条件及其防护；金属活动性顺序及其应用；金属资源的保护；反应类型的判定；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】金属与金属材料.

【分析】（1）铁与水和氧气充分接触时容易生锈；

（2）防止金属锈蚀、废旧金属回收再利用等措施可以保护金属资源；

（3）铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，属于置换反应.

【解答】解：（1）铁生锈实际上是铁与水和氧气等发生反应的过程.故填：水、氧气.

（2）防止铁制品锈蚀、回收利用废旧铁制品等措施可以保护金属资源.故填：AB.

（3）铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu.

铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，属于置换反应.故填：置换.

【点评】本题主要考查铁生锈的条件和化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律.

　

钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性远优于不锈钢等优良性能，被誉为“未来金属”.地球表面富含钛铁矿石，钛铁矿石的主要成分是FeTiO₃.

（1）已知FeTiO₃中钦的化合价为+4价，则铁的化合价为　　；

（2）冶炼金属钛时，将铁铁矿石转化为TiCl₄，TiCl₄再与Na在一定条件下反应生成Ti和NaCl.请写出后一步反应的化学方程式：　　（不要求标出反应条件），其反应类型是　　；

（3）在冶炼钛的同时，还得到金属铁，请举出铁的一种用途：　　；

（4）铁比钛易生锈，请写出防止铁生锈的一种方法：　　.

【考点】金属锈蚀的条件及其防护；有关元素化合价的计算；反应类型的判定；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

【专题】金属与金属材料.

【分析】（1）根据化合物中各元素化合价的代数和为零求出铁的化合价；

（2）根据反应物及生成物写出化学方程式，注意配平并根据反应特征确定萁基本反应特征；

（3）钢铁可用于制作机床底座、建造桥梁、修建铁轨等；

（4）从控制铁生锈的条件方面考虑防止铁生锈的方法.

【解答】解：（1）设铁元素的化合价为x，根据化合物中各元素化合价的代数和为零的规律，可得x+4+（﹣2）×3=0；解之得x=+2.

故答案为：+2价.

（2）TiCl₄与Na在一定条件下能反应生成Ti和NaCl.用化学方程式表示为：TiCl₄+4Na═Ti+4NaCl，从反应前后各物质的种类来看，是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物.符合置换反应的特征.

故答案为：TiCl₄+4Na═Ti+4NaCl；置换反应.

（3）钢铁可以制作机床底座、建造桥梁、修建铁轨等.

故答案为：建造桥梁；

（4）铁生锈的条件是与空气（氧气）和水分同时接触，要防止铁生锈则是通过控制生锈的条件来实现.一是保持铁制品表面的干燥，二是使铁制品与空气隔绝.常用的方法有涂油、喷漆等.

故答案为：涂油漆（涂油或镀金属等）.

【点评】本题以一种金属矿物为切入点综合考查了化合价、化学方程式及金属的防锈方面的知识.