精练04 金属相关问题-浙江中考科学复习易错点重难点精炼

精练04 金属相关问题

（本专题包括金属的还原实验、金属的活动性顺序、金属制取氢气图像问题）

【知识储备】

一、金属活动性顺序：

经过许多实验，人们总结出一些金属的活动性顺序如下：

K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au

金属活动性由强逐渐减弱

金属活动性顺序的应用规律：

①金属跟酸反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。

②金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。

二、置换反应：

①由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。

②通式：   A    ＋    BC     ＝＝＝＝      AC        ＋      B

        （单质）   （化合物） （生成） （另一种化合物）   （另一种单质）

三、金属还原实验

①反应原理：3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 
②装置： 

③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。 
④实验步骤：
a.检验装置的气密性
b.装入药品并固定装置
c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯
d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热
e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热
f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯
⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。
⑥化学反应方程式:3CO + Fe2O32Fe + 3CO2      CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O       2CO+O22CO2
⑦注意事项： 
a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。 
b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。 
c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。
实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。

【专题精炼】

一．选择题（共14小题）

1．（2023•宁波模拟）向AgNO3溶液中加入过量铜粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液，则（　　）

A．滤渣含有Ag、Cu 

B．滤液呈无色 

C．滤液中一定含有AgNO3 

D．向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生

【解答】解：A、向AgNO3溶液中加入过量铜粉，铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，铜粉是过量的，硝酸银完全反应，充分反应后过滤，滤渣中含有Ag、Cu，故选项说法正确。

B、滤液为硝酸铜溶液，为蓝色溶液，故选项说法错误。

C、铜粉是过量的，硝酸银完全反应，滤液中一定不含AgNO3，故选项说法错误。

D、滤渣中含有Ag、Cu，向滤渣中滴加稀硫酸，均不反应，没有气泡产生，故选项说法错误。

故选：A。

2．（2023•温州模拟）某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉进行处理，并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图（如图所示），下列说法中不正确的是（　　）

A．Cu的活动性比Ag强，只用盐酸无法探究两者活动性强弱 

B．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为2种 

C．c～d间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ 

D．从m1变化到m2时，溶液中硝酸铜的质量分数不变

【解答】解：A、Cu的活动性比Ag强，铜、银均不能与稀盐酸反应，只用盐酸无法探究两者活动性强弱，故选项说法正确。

B、当溶质种类为1种时，可能是锌与硝酸铜恰好完全反应，金属单质种类可能为银、铜2种，故选项说法正确。

C、c～d间（不含两点），发生的是锌与硝酸铜的反应，溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+，故选项说法正确。

D、从m1变化到m2时，发生的是Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag，由反应时的质量比可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少，则溶液中硝酸铜的质量分数增大，故选项说法错误。

故选：D。

3．（2023•温州模拟）某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉，分别固定在如图所示的三个液面高度相同的装置中，放置几天后观察现象，下列表述中正确的是（　　）

A．装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉锈蚀了 

B．装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀 

C．装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面下降 

D．装置Ⅱ的铁钉这一侧的液面上升

【解答】解：A、装置Ⅰ（与水和氧气同时接触）、Ⅱ（与水和氧气同时接触，同时和盐酸反应）中的铁钉锈蚀了，该选项正确。

B、装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀，是因为浓硫酸能够吸收水蒸气，导致铁钉不能和水接触，该选项正确。

C、装置Ⅰ的铁钉这一侧的氧气消耗，液面上升，该选项不正确。

D、装置Ⅱ的铁钉这一侧氧气消耗，盐酸挥发，和铁反应生成氢气，不能判断液面的升降情况，该选项不正确。

故选：AB。

4．（2022•平阳县模拟）阳阳同学通过实验探究镁、锌、铜、银的四种金属的活动性强弱，并根据实验现象编制如图检索表，根据检索表可知Q代表的金属是（　　）

A．镁 B．锌 C．铜 D．银

【解答】解：由表中的信息可知，O与盐酸反应剧烈，则O为镁，P与酸反应较慢，则P为锌，S与硝酸银不反应，则S是银，由上述分析Q为铜，能与硝酸银反应。

故选：C。

5．（2022•龙湾区一模）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是（　　）

A．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg 

B．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2 

C．本实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序 

D．两支试管混合后，固体总质量一定增加

【解答】解：金属的活动性强弱是镁＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化镁反应，镁能与氯化铜反应生成了氯化镁和铜，反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，说明了铁没有剩余，所以：

A、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg，故A正确；

B、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2，可能含有CuCl2，故B错误；

C、根据铁不能与氯化镁反应，能与氯化铜反应，可以判断出铁、铜、镁的活动性顺序，故C正确；

D、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故D正确。

故选：B。

6．（2022•杭州模拟）为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序及其相关性质，某学习小组做了如甲图所示实验。实验结束后，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一洁净烧杯中，充分反应后如乙图所示。将烧杯乙中的物质过滤，得到滤渣和滤液。下列有关说法正确的是（　　）

温馨提示：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

A．滤渣中最多有三种物质 

B．若滤液呈无色，滤液中的溶质可能有两种 

C．若滤液中含有硫酸铜，滤渣中可能有两种物质 

D．滤液的质量可能小于甲图中向两试管中加入的FeSO4溶液和稀硫酸的质量之和

【解答】解：由题意可知可知，在①中锌能与硫酸亚铁反应生成了铁和硫酸锌，在②稀硫酸能与氧化铜反应生成了硫酸铜和水。将试管①、试管②内的物质全部倒入同一洁净烧杯中，可能发生的反应有：锌与硫酸铜、稀硫酸反应

铁与稀硫酸、硫酸铜反应。

A、若锌是过量的，稀硫酸的量较少，滤渣中最多有锌、铁、铜、氧化铜四种物质，故A错误；

B、由于硫酸亚铁是浅绿色的、硫酸铜是蓝色的，若滤液呈无色，滤液中的溶质只有硫酸锌一种，故B错误；

C、若氧化铜的量较多，锌、硫酸亚铁和稀硫酸的量较少，若滤液中含有硫酸铜，滤渣中可能有铜、氧化铜两种物质，故C正确；

D、由于锌与硫酸亚铁反应溶液的质量增加，稀硫酸通过反应转化为盐的溶液质量一定增加，所以滤液的质量一定大于甲图中向两试管中加入的FeSO4溶液和稀硫酸的质量之和，故D错误。

故选：C。

7．（2022•嵊州市模拟）将等质量的锌、铁、镁三种金属分别加入三杯质量和溶质质量分数均相同的稀盐酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A．反应后金属镁和铁有剩余 

B．反应后乙杯中的溶质可能只有一种 

C．参加反应的锌和铁的质量比可能为8：7 

D．反应后，在甲杯中滴入硝酸银溶液有沉淀产生，说明盐酸可能有剩余

【解答】解：A、由于镁的相对原子质量小于铁，化合价相等，所以等质量镁、铁与足量的盐酸反应，镁生成的氢气多，图中镁、铁生成的氢气质量相等，所以镁一定有剩余，铁可能恰好完全反应，故A错误；

B、从图示可以看出，锌、镁、铁产生的氢气质量不相等，所以乙中盐酸一定有剩余，乙杯中的溶质是氯化氢和氯化锌两种，故B错误；

C、若生成的氢气质量相等，依据化学方程式中数据可知，锌、铁的质量比是65：56，但是锌产生的氢气质量小于铁，所以锌与铁的质量比小于65：56，可能是8：7，故C正确；

D、甲杯中不管稀盐酸是否有剩余，都有氯化镁，会与硝酸银反应生成氯化银沉淀，故D错误。

故选：C。

8．（2022•上城区模拟）往AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则滤液中一定存在的物质是（　　）

A．AgNO3，Cu（NO3）2，Zn（NO3）2 

B．Cu（NO3）2，Zn（NO3）2 

C．Zn（NO3）2 

D．AgNO3，Zn（NO3）2

【解答】解：Zn与AgNO3反应生成Zn（NO3）2和银、与Cu（NO3）2反应生成Zn（NO3）2和铜，锌粉有剩余，AgNO3和Cu（NO3）2溶液被完全反应，所以滤液中只含有反应后生成的Zn（NO3）2。

故选：C。

9．（2022•衢州三模）向一定质量的Mg（NO3）2、AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入铁粉，反应过程中，测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。对该反应过程描述下列说法正确的是（　　）

A．a点，向溶液中滴加稀盐酸，无白色沉淀 

B．c点，向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸，无气泡产生 

C．d点，溶液中溶质为Mg（NO3）2、Fe（NO3）2和Cu（NO3）2 

D．e点，过滤后得到的固体中只含有2种物质

【解答】解：A、a点溶液中含有硝酸银，向溶液中滴加稀盐酸，产生白色沉淀，故A错误；

B、c点，向过滤后得到的固体（银和铜）中滴加稀盐酸，无气泡产生，故B正确；

C、d点，溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸镁，故C错误；

D、e点，过滤后得到的固体中含有3种物质，即银、铜、铁，故D错误。

故选：B。

10．（2022•江干区校级二模）已知一铜、锌合金粉末，加入到AgNO3溶液中，如果过滤后得到的固体中物质的种类为a，滤液中溶质的种类为b，则下列说法正确的是（　　）

A．若向固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，则a+b＝3 

B．若a+b＝4，则滤纸上一定有Ag和Cu，滤液中一定含有Zn（NO3）2和Cu（NO3）2 

C．若溶液呈蓝色，则a＝1 

D．若a+b＝3，则滤液中一定不含AgNO3

【解答】解：A、若滴加稀盐酸产生气泡，说明锌有剩余，则滤渣是锌、铜、银，即a＝3，滤液含有硝酸锌，即b＝1，因此a+b＝4，故A错误；

B、若a+b＝4，可能是发生了铜与硝酸银溶液的反应，铜没有剩余，硝酸银有剩余，则过滤后得到的固体中物质为银1种，滤液中溶质是硝酸锌、硝酸铜、硝酸银3种，则滤纸上不一定有Cu，故B错误；

C、若溶液呈蓝色，说明铜和硝酸银发生反应产生硝酸铜溶液，则滤渣一定含有银，一定没有锌，可能含有铜，因此a可能＝1或2，故C错误；

D、当a＝1时，则得到的金属为银，Cu和Zn全部反应，硝酸银溶液足量；恰好反应时，溶液中的溶质为硝酸铜和硝酸锌，此时b＝2，即a+b＝3，则一定没有硝酸银，故D正确。

故选：D。

11．（2022•拱墅区三模）相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图，分析图象所得的结论与事实相符的是（　　）

A．三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＜Fe＜Zn 

B．三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn 

C．三种金属的活动性顺序：Mg＝Fe＝Zn 

D．三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＞Fe＞Zn

【解答】解：A、最终镁反应生成的氢气最多，锌反应生成的氢气最少，生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法不正确；

B、反应时，镁、铁、锌的1个原子都是失去2个电子，因此三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法正确；

C、三种金属的活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe，该选项说法不正确；

D、反应生成氢气越多，最终形成溶液质量越小，三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，该选项说法不正确。

故选：B。

12．（2022•江山市一模）实验小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象。下列说法正确的是（　　）

A．本实验不可判断铁、铜、镁的金属活动性顺序 

B．两支试管内的物质混合前后，固体总质量一定增加 

C．滤渣中一定有Cu，一定没有Mg，可能有Fe 

D．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2、CuCl2

【解答】解：A、无明显现象，说明铁不能和氯化镁反应，进一步说明镁比铁活泼，析出红色固体，说明铁比铜活泼，本实验可判断铁、铜、镁的金属活动性顺序，该选项不正确。

B、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，每56份质量的铁反应生成64份质量的铜，反应后固体质量增大，如果不发生反应，上面试管中的铁粉也能使固体质量增大，该选项正确。

C、滤渣中一定有Cu（反应生成铜），一定没有Mg（氯化镁不能反应），可能有Fe（上面试管中的铁没有或部分反应），该选项正确。

D、滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2、不一定含有CuCl2，例如氯化铜完全反应时，该选项不正确。

故选：BC。

13．（2022•北仑区二模）将铁粉（on段）和稀硫酸（n点后）先后加入到一定量的硫酸铜溶液中，搅拌使之充分反应。过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．a、b点对应的剩余固体只有一种 

B．m＜6.4 

C．实验过程中共产生FeSO4的质量为15.2g 

D．n点对应的横坐标数值为11.2

【解答】解：A、a点是铁与硫酸铜还没有反应完，此时剩余固体中含有剩余的铁和生成的铜；b点是铁把硫酸铜反应完了，铁又和硫酸反应，此时铁还没有把硫酸反应完，还存在铁，所以剩余固体中含有铁和铜，故A错误；B、设5.6g铁与硫酸铜反应生成铜的质量为x，则：

Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu

56                          64

5.6g                        x

x＝6.4g，所以m点含有6.4g铜，故B错误；

C、由图示可知，与硫酸铜反应的铁质量是5.6g，与硫酸铜反应完剩余的铁是：12g﹣6.4g＝5.6g，所以反应前铁的总质量是5.6g+5.6g＝11.2g，设生成硫酸亚铁的质量为y，根据：

Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu

56                152

11.2g             y

y＝30.4g，故C错误；

D、由选项C分析，n点对应的横坐标数值为11.2g，故D正确；

故选D。

14．（2022•杭州二模）下列图像与对应变化关系的描述：

①红磷在密闭容器中燃烧；

②盐酸和氯化铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液；

③等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入过量锌粉和铁粉；

④一定质量的稀盐酸中，逐滴加入与稀盐酸等质量、等质量分数的氢氧化钠溶液。

其中正确的是（　　）

A．①② B．①②③ C．①③④ D．①②③④

【解答】解：①、由质量守恒定律可得，红磷在密闭容器中燃烧，物质的总质量不变，正确；

②、盐酸和氯化铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，氢氧化钡和稀盐酸先反应生成氯化钡和水，后和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钡，因此开始一段时间没有沉淀，一会儿后才有沉淀，反应结束，沉淀的质量不变，正确；

③、开始时，酸过量，相对原子质量小的生成氢气的质量多，则开始时，相同质量的金属，铁生成的氢气多，铁的曲线应该在锌的上面，反应结束，由于，金属质量过量，酸等量，因此生成氢气质量一样，错误；

④、一定质量的稀盐酸中，逐滴加入与稀盐酸等质量、等质量分数的氢氧化钠溶液，开始时，溶液的pH不为零，且稀盐酸和氢氧化钠反应的方程式为HCl+NaOH＝NaCl+H2O，可以得出36.5份质量的氯化氢消耗40份质量的氢氧化钠，则反应后氢氧化钠过量，溶液的pH应该大于7，错误。

故选：A。

二．填空题（共2小题）

15．（2023•温州一模）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识正是如此。

（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”，为发现金属活动性顺序奠定了基础。小明选用镁、铜、锌三种金属进行验证实验，则“消失”的金属有 　镁、锌　。

（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，称之为“可燃空气”，为探索金属活动性打开了新思路。“可燃空气”是 　氢气　。

（3）1865年贝开托夫设想找到一种化合物，使之与金属发生反应，根据反应的难易程度来判断金属活动性的强弱。小明运用该规律开展实验，在硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示，则a点时溶液中金属阳离子有 　Zn2+、Fe2+　。

【解答】解：（1）小明选用镁、铜、锌三种金属进行验证实验，在金属活动性顺序中，镁、锌位于氢前，能和稀盐酸反应，铜位于氢后，不能和稀盐酸反应，则“消失”的金属有镁、锌。

（2）活泼金属与酸反应生成可燃性的氢气，卡文迪许称之为“可燃空气”，则“可燃空气”是氢气。

（3）在硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，由化学方程式的质量关系可知，反应后溶液质量减小，硝酸银反应完后，锌再和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，由化学方程式的质量关系可知，反应后溶液质量增大，则b点时硝酸银恰好完全反应，溶液中所含的金属阳离子有Zn2+、Fe2+。

故答案为：

（1）镁、锌；

（2）氢气；

（3）Zn2+、Fe2+。

16．（2022•温州模拟）某兴趣小组在探究金属化学性质时，做了如图甲、乙所示的两次实验。

（1）甲实验中滤渣的成分是 　银　，产生白色沉淀的化学反应方程式为 　HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3　。

（2）乙实验中滤液中含有的金属离子为 　Fe2+　（填离子符号）。

【解答】解：（1）加入稀盐酸，产生白色沉淀，是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，说明硝酸银过量，甲实验中滤渣的成分是反应生成的银，产生白色沉淀的化学反应方程式为HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3。

故答案为：银；HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3。

（2）加入稀盐酸，产生气体，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明铁过量，乙实验中滤液中含有的金属离子为Fe2+。

故答案为：Fe2+。

三．实验探究题（共2小题）

17．（2022•云和县模拟）小科在验证Al和Cu的活动性实验时，把表面打磨过的铝片放入盛有CuSO4溶液的试管中，发现无明显现象。难道是铝的金属活动性比铜弱？小科查阅资料得知铝参加反应速率与液体中所含离子的种类有关，于是重新设计实验，如图甲、乙、丙、丁，观察到的现象如下表：

（1）小科实验时打磨铝片的目的是 　去除表面氧化铝保护膜　。

（2）小明认为要确定Cl﹣能否促进铝反应，实验中 　不应该　（选填“应该”或“不应该”）采用NaCl溶液，理由是 　无法排出钠离子的影响　。

（3）改进实验后，小明也进行了上述实验，若Cl能促进铝反应，则丁“？”处预期观察到的现象为 　铝片表面有红色固体析出，蓝色溶液变为无色，放热　。

【解答】解：（1）铝容易被氧化，形成氧化铝保护膜，覆盖铝表面，抑制铝与反应物接触，所以需要打磨去除表面的氧化铝保护膜；

故答案为：去除表面氧化铝保护膜。

（2）验证氯离子是否促进反应，因此变量只能是氯离子，所以加入氯化钠增加钠离子的影响因素，因此不能选择氯化钠溶液；

故答案为：不应该；无法排出钠离子的影响。

（3）加入氯离子，则反应可以进行，因此铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，所以看到铝表面有红色固体析出，硫酸铝溶液为无色，所以看到溶液由蓝色变为无色，反应过程放热；

故答案为：铝片表面有红色固体析出，蓝色溶液变为无色，放热。

18．（2022•温州模拟）人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。

（1）炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图1；步骤2反应中体现出焦炭的　还原　性。（选填“氧化”或“还原”）

（2）研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到图2、图3资料。

①图2表示水样温度22℃、氧含量6mL/L时，钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH＜4时，随pH值减小，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是　钢铁与水样中的氢离子发生化学反应　。

②图3表示温度22℃、pH＝7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超20mL/L时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是　钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍氧气、水与钢铁的接触　。

【解答】解：（1）步骤2的反应是在高温的条件下，碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，此反应过程中，碳夺去了二氧化碳中的氧元素转化为一氧化碳，体现了碳的还原性；故填：还原；

（2）①由图象2可知，当pH＜4时，钢铁与水样中的氢离子发生化学反应，所以钢铁腐蚀速率明显增大；故填：钢铁与水样中的氢离子发生化学反应；

②当溶解氧超过20mL•L﹣1时，钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍氧气、水与钢铁的接触，所以钢铁腐蚀速率明显下降；故填：钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍氧气、水与钢铁的接触。