题目内容
【题目】厉害了我的国!厉害了复兴号!复兴号动车组列车(如下图)是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车。
(1)列车利用碳滑板与接触网接触来获取电。碳滑板通常用石墨制成,是因为石墨具有____性;石墨在常温下,受日光照射或与空气、水分接触都不容易起变化,说明其化学性质____。
(2)制造列车的材料有:铝合金、不锈钢、高强度钢、高分子材料等。不锈钢、铝合金属于___(选填“金属材料”或“合成材料”);铝合金的硬度比纯铝的硬度____;在空气中,铝制品耐腐蚀的原因是____。
(3)列车轨道建设中常用铝和氧化铁(化学式为Fe2O3)在高温条件下发生反应,生成熔融状态下的铁单质对钢轨中的缝隙进行焊接。其反应的化学方程式为:Fe2O3+2AlX+2Fe,则X的化学式为____,该反应属于基本反应类型中的____反应。
【答案】导电 稳定 金属材料 大 铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化 Al2O3 置换
【解析】
(1)列车利用碳滑板与接触网接触来获取电。碳滑板通常用石墨制成,这是利用了石墨的导电性;石墨在常温下,受日光照射或与空气、水分接触都不容易起变化,说明其化学性质比较稳定;故填:导电;比较稳定。
(2)不锈钢、铝合金属于金属材料;合金的硬度一般大于其组成金属的硬度,所以铝合金的硬度比纯铝的硬度大;铝易被氧气氧化生成致密的氧化铝薄膜,故填:金属材料;大;铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化;
(3)化学反应前后元素种类、原子个数不变,所以Fe2O3+2Al X+2Fe,则X的化学式为Al2O3,该反应的特征是单质与化合物反应生成单质和化合物,属于置换反应;故填:Al2O3;置换。
【题目】小亮在实验时发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究:
第一组实验:取5只集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①——⑤号瓶中,记录实验现象。
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组实验的数据和现象见下表。
第一组 | 第二组 | 第三组 | |||||||||
集气瓶序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① |
收集的O2占容积的体积分数(%) | l0 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 |
带火星木条 的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 复燃 | 很亮 |
请根据实验回答下列问题:
(1)写出实验室用氯酸钾制取氧气的反应化学方程式______________:
(2)当收集的氧气占容积的体积分数最低为______%时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数是___________%(计算结果保留整数)。
(3)根据以上的数据,你认为,使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠:_________ (填“是”或“否”)。
(4)用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热双氧水的最高温度控制在______℃。
(5)采取“半值法”探究能减少实验次数。
例如:第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%——40%之间,从而省去编号为①、②、⑤的实验。同理,第二组实验可以省去的实验编号为________。