题目内容

3．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强度大、质量轻．
（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氧气、水共同作用的结果．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Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O．
（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，理由是选取的酸的种类不同．
②实验二中，若出现铁丝表面出现红色物质现象，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．
（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Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，装置B中发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O．
②要测定该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数，需要测量的数据是反应后装置A中药品的质量或测出反应前后装置B增加的质量．

分析 （1）根据铝合金的性质进行分析；
（2）根据铁生锈的条件解答；铁锈的主要成分是氧化铁，能与稀盐酸反应生成氯化铁和水进行分析；
（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根据一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳；根据二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水解答；
②由于氧化铁与一氧化碳反应生成了铁和二氧化碳，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；
（2）钢铁的锈蚀，实际上是铁跟水和氧气共同作用的结果；
铁锈的主要成分是氧化铁，能与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：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；
②实验二中，若铁丝表面出现红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色，可证明铁的活动性强于铜，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为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，生成的二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式分别是：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
②由于氧化铁与一氧化碳反应生成了铁和二氧化碳，只要测出反应后装置A中药品的质量，就可计算出反应前后减少的质量，减少的质量就是氧化铁中氧的质量，从而计算出氧化铁的质量，进而计算出氧化铁的质量分数；或测出反应前后装置B增加的质量，即生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量再计算出氧化铁的质量，进而计算出氧化铁的质量分数．所以，要测定该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数，需要测量的数据是装置A在反应前后的质量变化或装置B在反应前后的质量变化．
故答案是：（1）强度大，质量轻；
（2）氧气、水，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
（3）①选取的酸的种类不同；
②铁丝表面出现红色物质，Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（4）①Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
②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，综合性较强．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．

练习册系列答案
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17．根据题意请写出下列加点物质的化学符号
实验室可以用$\underset{高}{•}\underset{锰}{•}\underset{酸}{•}\underset{钾}{•}$KMnO4制取$\underset{氧}{•}\underset{气}{•}$O2，将铁丝放入氧气中可以生成一种$\underset{黑}{•}\underset{色}{•}\underset{固}{•}\underset{体}{•}$Fe3O4．
18．用化学符号表示：
（1）2个氢原子：2H．
（2）1个氮分子N2．
（3）3个铝离子：3Al3+．
（4）硝酸根离子NO3-．
（5）熟石灰Ca（OH）2．
15．最早提出原子论和分子学说的科学家是道尔顿和阿伏加德罗，奠定了近代化学基础．其主要内容是物质是由分子和原子构成的，分子的破裂和原子的重组是化学变化的基础．俄国科学家门捷列夫是最早发现和提出了元素周期律 和元素周期表．
2．学习化学的一个重要途径是科学探究．实验是科学探究的重要手段．某学校的化学活动小组开展了系列实验．
【实验1】
如图是为探究物质燃烧条件设计的实验．甲中的白磷未燃烧，而乙中的白磷发生了燃烧．

（1）该实验主要探究的燃烧条件是可燃物要与氧气接触；
（2）白磷（P4）燃烧的产物与红磷相同，请写出白磷燃烧的化学方程式：P4+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；
（3）如仅用该装置进行实验，验证空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$，应做到：①白磷足量；②将锥形瓶B密封好．
【实验2】
如图为电解水的实验．

（1）仪器A的名称是试管．
（2）当电源开关闭合后，发生反应的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
（3）乙图所示的现象与实验事实不相符合，请用笔在乙图中作出修改．
（4）水是化学实验中常见且用途广泛的一种物质．对下列各实验中水的主要作用的解释合理的是A（填序号）．
8．实验室在配制食盐溶液的过程中，导致溶液中食盐的质量分数小于4%的可能原因（　　）
①用量筒量取水时俯视读数  ②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗③在托盘天平的左盘称取食盐时游码不在零位置就调节天平平衡，④盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗⑤食盐固体不纯．
A．①②③④⑤B．①②④⑤C．①②③D．②③④⑤
15．决定元素种类的是质子数；原子序数为15的是磷元素；C是6号元素．
12．下列化学实验操作正确的是（　　）
A．
读取液体体积		B．
熄灭酒精灯
C．
稀释浓硫酸		D．
铁丝在氧气中燃烧
13．实验操作错误是导致探究失败的常见问题，不仅如此，还可能引起潜在的危险．大牛同学在实验中出现了如下的错误操作，要纠正他的错误，不需要再补充仪器的是（　　）
A．B．C．D．

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