Question

金属材料在国防建设中起着重要的作用，图1为歼-15飞机在辽宁舰上起飞．

（1）铝合金用于制造飞机的外壳，铝合金材质的主要优点是______、______．
（2）改装前的辽宁舰舰身锈迹斑斑，钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的______共同作用的结果．工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈，该反应的化学方程式为______．
（3）为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀，通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强金属．小明为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了如图2的两个实验：
①实验一中，小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是______．
②实验二中，若出现______现象，可证明铁的活动性强于铜，该反应的化学方程式为______．
（4）辽宁舰的建造耗费了大量的钢材．某兴趣小组在实验室用图3所示装置模拟炼铁的化学原理，并测定赤铁矿中氧化铁的质量分数（装置气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称重赤铁矿样品的质量为wg）．
①装置A中生成铁的化学方程式为______ 2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：（1）根据铝合金的性质分析；
（2）铁与水和氧气同时接触时容易生锈；稀盐酸能和氧化铁反应；
（3）①从控制变量的角度进行分析；
②若铁的活动性强于铜，则铁可置换出硫酸铜中的铜；
（4）①一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；
②赤铁矿样品的质量为wg，因此只要测出反应后装置A中药品的质量，就可计算出反应前后减少的质量，减少的质量就是氧化铁中氧的质量，从而计算出氧化铁的质量，进而计算出氧化铁的质量分数；
或测出反应前后装置B增加的质量，即生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量再计算出氧化铁的质量，进而计算出氧化铁的质量分数．
解答：解：（1）因铝合金材质强度大、质量轻，所以铝合金可用于制造飞机的外壳；
故答案为：强度大、质量轻；
（2）钢铁的锈蚀，实际上是铁跟水和氧气共同作用的结果；稀盐酸和铁锈中的氧化铁反应能生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故答案为：氧气、水；Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（3）①从图可以看出选取的酸的种类不同，因此以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱不够合理；
故答案为：选取的酸的种类不同；
②实验二中，若铁丝表面出现红色物质，可证明铁的活动性强于铜，该反应的化学方程式为Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
故答案为：铁丝表面出现红色物质；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（4）①一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式是Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
故答案为：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
②赤铁矿样品的质量为wg，因此只要测出反应后装置A中药品的质量，就可计算出反应前后减少的质量，减少的质量就是氧化铁中氧的质量，从而计算出氧化铁的质量，进而计算出氧化铁的质量分数；
或测出反应前后装置B增加的质量，即生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量再计算出氧化铁的质量，进而计算出氧化铁的质量分数；
故答案为：反应后装置A中药品的质量；测出反应前后装置B增加的质量．
点评：本题难度较大，掌握常见合金的优点、钢铁锈蚀的原理和除锈原理以及根据实验分析、解决问题方法是解决本题的关键．