Question

（2013?煙臺(tái)）金屬材料在國防建設(shè)中起著重要的作用，圖1為殲-15飛機(jī)在遼寧艦上起飛．

（1）鋁合金用于制造飛機(jī)的外殼，鋁合金材質(zhì)的主要優(yōu)點(diǎn)是

強(qiáng)度大

、

質(zhì)量輕

．
（2）改裝前的遼寧艦艦身銹跡斑斑，鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的

氧氣、水

共同作用的結(jié)果．工業(yè)生產(chǎn)中常用稀鹽酸除去鐵制品表面的鐵銹，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O

．
（3）為了避免輪船的鋼質(zhì)外殼被腐蝕，通常在輪船外殼上鑲嵌比鐵活動(dòng)性強(qiáng)金屬．小明為探究鋅、鐵、銅三種金屬的活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了如圖2的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
①實(shí)驗(yàn)一中，小明以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷鋅、鐵的活動(dòng)性強(qiáng)弱，有同學(xué)認(rèn)為不夠合理，理由是

選取的酸的種類不同

．
②實(shí)驗(yàn)二中，若出現(xiàn)

鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)

現(xiàn)象，可證明鐵的活動(dòng)性強(qiáng)于銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu

．
（4）遼寧艦的建造耗費(fèi)了大量的鋼材．某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用圖3所示裝置模擬煉鐵的化學(xué)原理，并測定赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（裝置氣密性良好，反應(yīng)完全且赤鐵礦中的雜質(zhì)不參加反應(yīng)，稱重赤鐵礦樣品的質(zhì)量為wg）．
①裝置A中生成鐵的化學(xué)方程式為

Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂

，裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O

．
②要測定該赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要測量的數(shù)據(jù)是

反應(yīng)后裝置A中藥品的質(zhì)量

或

測出反應(yīng)前后裝置B增加的質(zhì)量

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鋁合金的性質(zhì)分析；
（2）鐵與水和氧氣同時(shí)接觸時(shí)容易生銹；稀鹽酸能和氧化鐵反應(yīng)；
（3）①從控制變量的角度進(jìn)行分析；
②若鐵的活動(dòng)性強(qiáng)于銅，則鐵可置換出硫酸銅中的銅；
（4）①一氧化碳在高溫下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
②赤鐵礦樣品的質(zhì)量為wg，因此只要測出反應(yīng)后裝置A中藥品的質(zhì)量，就可計(jì)算出反應(yīng)前后減少的質(zhì)量，減少的質(zhì)量就是氧化鐵中氧的質(zhì)量，從而計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
或測出反應(yīng)前后裝置B增加的質(zhì)量，即生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量再計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）因鋁合金材質(zhì)強(qiáng)度大、質(zhì)量輕，所以鋁合金可用于制造飛機(jī)的外殼；
故答案為：強(qiáng)度大、質(zhì)量輕；
（2）鋼鐵的銹蝕，實(shí)際上是鐵跟水和氧氣共同作用的結(jié)果；稀鹽酸和鐵銹中的氧化鐵反應(yīng)能生成氯化鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故答案為：氧氣、水；Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（3）①從圖可以看出選取的酸的種類不同，因此以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷鋅、鐵的活動(dòng)性強(qiáng)弱不夠合理；
故答案為：選取的酸的種類不同；
②實(shí)驗(yàn)二中，若鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，可證明鐵的活動(dòng)性強(qiáng)于銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
故答案為：鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（4）①一氧化碳在高溫下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
故答案為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
②赤鐵礦樣品的質(zhì)量為wg，因此只要測出反應(yīng)后裝置A中藥品的質(zhì)量，就可計(jì)算出反應(yīng)前后減少的質(zhì)量，減少的質(zhì)量就是氧化鐵中氧的質(zhì)量，從而計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
或測出反應(yīng)前后裝置B增加的質(zhì)量，即生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量再計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
故答案為：反應(yīng)后裝置A中藥品的質(zhì)量；測出反應(yīng)前后裝置B增加的質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，掌握常見合金的優(yōu)點(diǎn)、鋼鐵銹蝕的原理和除銹原理以及根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析、解決問題方法是解決本題的關(guān)鍵．