Question

【題目】人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。

(1)我國“蛟龍”號載人潛入器上使用了鈦合金，鈦合金放在海水中數年仍光亮如初，這是因為它___。(填字母代號)

a 易加工 b 密度小 c 熔點高 d 耐腐蝕

(2)鋁的化學性質很活潑，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，所得溶液的質量與加入鋅粉質量關系如下圖所示。

①請分析a點時溶液中有哪些溶質？____

②c點時過濾能得到哪些固體？____

③請寫出b~d段發生反應的方程式。____

(4)鋼鐵是基本的結構材料，稱為“工業的骨骼”，實驗室可利用下圖裝置模擬煉鐵反應。

①寫出A裝置玻璃管內發生反應的方程式。_____

②從環保的角度考慮，還需對該裝置進行改進，請簡述改進措施：______。

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

Answer 1

【答案】d 鋁與氧氣反應，其表面生成致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁進一步被氧化 Zn(NO3)2 Cu(NO3)2 AgNO3 Ag Cu Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 將尾氣點燃(或收集) 10.8kg

【解析】

（1）鈦合金放在海水中數年仍光亮如初，這是因為它耐腐蝕，故選d；

（2）鋁的化學性質很活潑，但很耐腐蝕，是因為鋁與氧氣反應，其表面生成致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁進一步被氧化。

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

鋅和硝酸銀、硝酸銅反應的化學方程式及其質量關系為：

由以上質量關系可知，鋅和硝酸銀反應后溶液質量減小，和硝酸銅反應后溶液質量增大，即從開始反應至b點時，是鋅和硝酸銀反應，b-c點時是鋅和硝酸銅反應，d是鋅過量。
由以上分析可知，

①a點時鋅和部分硝酸銀反應，溶液中的溶質有：反應生成的硝酸鋅、剩余的硝酸銀和沒有反應的硝酸銅；

②c點時，鋅是一點點加入的，故此時固體有反應生成的銀、銅單質

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

（4）①寫出A裝置玻璃管內發生反應為一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成二氧化碳和鐵單質，反應方程式，Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

②一氧化碳具有毒性，會污染空氣，從環保的角度考慮，還需對該裝置進行改進，請簡述改進措施：將尾氣點燃(或收集)。

（5）解：設需要消耗鋁的質量為x，

解得：x=10.8kg

答、需要鋁10.8kg。