Question

9．如图是一盏废旧台灯，某实验小组的同学利用它进行观察分析并完成相关实验．
（1）小明发现台灯的铁螺丝钉表面已经锈蚀，原因是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生了化学反应．
（2）小红发现铝箔反光片呈银白色，无锈迹，原因是铝表面有一层致密的氧化膜，生成该氧化膜的化学方程式为4Al+3O₂═2Al₂O₃．
（3）铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为Al＞Fe＞Cu．
为了验证三种金属的活动性顺序，小志从实验室领来氯化铝溶液、硫酸铜溶液，并利用台灯提供的一种金属进行实验，即达到了实验目的．这个实验的过程是（重点描述使用的药品和现象）将铁放入硫酸铜溶液中，铁表面生成红色物质；将铁放入氯化铝溶液中，不发生化学反应．实验中发生反应的化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）炼铁厂高炉炼铁是以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料．请写出高炉中生成铁的化学反应方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（5）金属资源是不可再生的资源，保护金属资源是我们刻不容缓的职责．下列有关叙述不正确的是A．
A．大力开采金属矿物资源以保障金属材料的供用
B．提高废旧金属的回收利用率
C．在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀，延长金属制品的使用寿命
D．用特种塑料代替金属制造机器的零部件．

Answer 1

分析 （1）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果．
（2）常温下，铝在空气中与氧气反应生成氧化铝保护膜，写出反应的化学方程式即可．
（3）由金属活动性顺序进行分析解答；验证金属的活动性顺序是否合理，可根据“反应则活泼，不反应则不活泼”进行分析判断．
（4）根据高炉中生成铁的化学反应原理写出反应的化学方程；
（5）金属资源并不是取之不尽用之不竭的，树立金属资源保护的观念：防止金属的腐蚀；回收利用废旧金属；合理开发矿物；寻找金属的代用品．如：塑料代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳．

解答 解：（1）台灯的铁螺丝钉表面已经锈蚀，原因是铁与空气中的氧气和水蒸气发生了化学反应．
（2）常温下，铝在空气中与氧气反应生成氧化铝保护膜，反应的化学方程式为：4Al+3O₂═2Al₂O₃．
（3）由金属活动性顺序可知，铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为Al＞Fe＞Cu．
验证三者的金属活动性顺序，氯化铝溶液、硫酸铜溶液，同时利用台灯提供的金属铁，铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，不能氯化铝溶液反应，故将铁放入硫酸铜溶液中，铁表面生成红色物质；将铁放入氯化铝溶液中，不发生化学反应可验证三者的金属活动性顺序；反应的化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）高炉中氧化铁与一氧化碳反应，生成铁和二氧化碳，生成铁的化学反应方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO₂；
（5）金属资源的储量有限，不可再生．可以从导致金属资源浪费和防止金属的腐蚀等方面进行分析解答．
A、金属资源的储量有限，不可再生，故应合理开采矿物资源，故A说法错误；
B、提高废旧金属的回收利用率，可节约金属资源；
C、在金属制品上刷漆、涂油等，可以防止金属腐蚀，保护金属资源；
D、用特种塑料代替金属制造机器的零部件，属于寻找金属的代用品；
故选A．
故答案为：
（1）氧气和水蒸气；
（2）4Al+3O₂═2Al₂O₃；
（3）Al＞Fe＞Cu；将铁放入硫酸铜溶液中，铁表面生成红色物质；将铁放入氯化铝溶液中，不发生化学反应；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO₂
（5）A

点评 本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件、金属铝的化学性质、金属活动性应用（“反应则活泼、不反应则不活泼”）是正确解答本题的关键．