Question

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

 

．
（2）改裝前的遼寧艦艦身銹跡斑斑，鋼鐵銹蝕主是鐵與空氣中的

 

共同作用的結(jié)果，為了避免輪船鋼質(zhì)外殼被腐蝕，通常用

 

方法防銹．
（3）某小組用如圖2所示裝置對鐵生銹的條件進(jìn)行探究．一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)A中鐵釘表面灰暗，B中鐵釘依然光亮，對比A、B現(xiàn)象說明：決定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是

 

．
（4）工業(yè)生產(chǎn)常用10%的稀鹽酸來除鐵銹，寫出除銹的化學(xué)方程式

 

．實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸配制10%的稀鹽酸時(shí)，用到的主要儀器有

 

．
（5）用如圖3所示的裝煉鐵，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)，稱量赤鐵礦樣品的質(zhì)量為wg）．
①實(shí)驗(yàn)過程中的主要步驟有：a檢驗(yàn)CO的純度，通入一氧化碳；b裝入藥品并固定；c加熱；d停止加熱．其中正確的實(shí)驗(yàn)步驟是

 

．
②裝置A中發(fā)生反應(yīng)的方程式為

 

；裝置C的作用是

 

．
③要測定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

 

．（填一種答案即可）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鋁合金的性質(zhì)分析；
（2）根據(jù)鐵生銹的條件，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的金屬活動(dòng)性應(yīng)比鐵的活動(dòng)性強(qiáng)，分析回答；
（3）對比A、B兩圖，就是空氣與氧氣的差別進(jìn)行解答；
（4）鐵銹的主要成分是氧化鐵，它能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水；配制溶液所需要的儀器主要有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管；
（5）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制氫氣并使氫氣跟灼熱的氧化銅反應(yīng)的步驟及注意事項(xiàng)，將下列步驟進(jìn)行排序；
②一氧化碳在高溫下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；根據(jù)一氧化碳能污染空氣分析裝置C的作用；
③由于氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，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；
（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；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鋅板；
（3）對比A、B兩圖，就是空氣與氧氣的差別，所以決定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是氧氣的濃度；
（4）鐵銹的主要成分是氧化鐵，它能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)方程式為Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；配制溶液所需要的儀器主要有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管；
（5）①氫氣屬于易燃性氣體，不純加熱易爆炸，需要先檢驗(yàn)其純度才能用于實(shí)驗(yàn)，用氫氣還原氧化銅時(shí)要先通入氫氣以排出空氣，然后加熱，為防止生成的銅被氧化，實(shí)驗(yàn)結(jié)束要先停止加熱，故為：bacd；
②一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；由于一氧化碳能污染空氣，所以裝置C的作用是：將CO燃燒防止其污染空氣．
③由于氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，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)．所以，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)是裝置A在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化或裝置B在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化．
故答案為：（1）強(qiáng)度大、質(zhì)量輕
（2）氧氣和水；鑲嵌鋅板
（3）氧氣的濃度
（4）Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管
（5）①bacd；
②Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；將CO燃燒防止其污染空氣
③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）．

點(diǎn)評：本題難度較大，綜合性較強(qiáng)．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．