Question

【題目】人類(lèi)文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切。

(1)我國(guó)“蛟龍”號(hào)載人潛入器上使用了鈦合金，鈦合金放在海水中數(shù)年仍光亮如初，這是因?yàn)樗?/span>___。(填字母代號(hào))

a 易加工 b 密度小 c 熔點(diǎn)高 d 耐腐蝕

(2)鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，為什么鋁制品卻很耐腐蝕？________

(3)向一定量的硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中加入鋅粉，所得溶液的質(zhì)量與加入鋅粉質(zhì)量關(guān)系如下圖所示。

①請(qǐng)分析a點(diǎn)時(shí)溶液中有哪些溶質(zhì)？____

②c點(diǎn)時(shí)過(guò)濾能得到哪些固體？____

③請(qǐng)寫(xiě)出b~d段發(fā)生反應(yīng)的方程式。____

(4)鋼鐵是基本的結(jié)構(gòu)材料，稱(chēng)為“工業(yè)的骨骼”，實(shí)驗(yàn)室可利用下圖裝置模擬煉鐵反應(yīng)。

①寫(xiě)出A裝置玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的方程式。_____

②從環(huán)保的角度考慮，還需對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)，請(qǐng)簡(jiǎn)述改進(jìn)措施：______。

(5)2019年12月1日，周口高鐵正式開(kāi)通，極大的提升了周口人民的幸福感。工業(yè)上可利用“鋁熱反應(yīng)”焊接鋼軌，其原理是在高溫下用鋁將某些金屬?gòu)钠溲趸�物中置換出來(lái)。若用鋁與四氧化三鐵反應(yīng)來(lái)制取25.2kg鐵，理論上需要消耗鋁的質(zhì)量是_____？

Answer 1

【答案】d 鋁與氧氣反應(yīng)，其表面生成致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁進(jìn)一步被氧化 Zn(NO3)2 Cu(NO3)2 AgNO3 Ag Cu Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 將尾氣點(diǎn)燃(或收集) 10.8kg

【解析】

（1）鈦合金放在海水中數(shù)年仍光亮如初，這是因?yàn)樗�耐腐蝕，故選d；

（2）鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，但很耐腐蝕，是因?yàn)殇X與氧氣反應(yīng)，其表面生成致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁進(jìn)一步被氧化。

（3）解：由于鋅比銅活潑，銅比銀活潑，向一定質(zhì)量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入鋅粉，鋅先和硝酸銀反應(yīng)，如果反應(yīng)后鋅過(guò)量，則再和硝酸銅反應(yīng)；

鋅和硝酸銀、硝酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系為：

由以上質(zhì)量關(guān)系可知，鋅和硝酸銀反應(yīng)后溶液質(zhì)量減小，和硝酸銅反應(yīng)后溶液質(zhì)量增大，即從開(kāi)始反應(yīng)至b點(diǎn)時(shí)，是鋅和硝酸銀反應(yīng)，b-c點(diǎn)時(shí)是鋅和硝酸銅反應(yīng)，d是鋅過(guò)量。
由以上分析可知，

①a點(diǎn)時(shí)鋅和部分硝酸銀反應(yīng)，溶液中的溶質(zhì)有：反應(yīng)生成的硝酸鋅、剩余的硝酸銀和沒(méi)有反應(yīng)的硝酸銅；

②c點(diǎn)時(shí)，鋅是一點(diǎn)點(diǎn)加入的，故此時(shí)固體有反應(yīng)生成的銀、銅單質(zhì)

③b~d段為鋅和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅，發(fā)生反應(yīng)的方程式Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu。

（4）①寫(xiě)出A裝置玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)為一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成二氧化碳和鐵單質(zhì)，反應(yīng)方程式，Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

②一氧化碳具有毒性，會(huì)污染空氣，從環(huán)保的角度考慮，還需對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)，請(qǐng)簡(jiǎn)述改進(jìn)措施：將尾氣點(diǎn)燃(或收集)。

（5）解：設(shè)需要消耗鋁的質(zhì)量為x，

解得：x=10.8kg

答、需要鋁10.8kg。