题目内容

金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属．下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限．

（1）根据图中数据和有关的化学知识，你认为金属大规模开发、利用的先后顺序跟下列哪些因素有关．
①金属冶炼的难易程度 ②金属的导电性 ③金属的活动性 ④地壳中金属元素的含量
（2）钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志．请你写出一氧化碳在高温条件下把铁从赤铁矿里还原出来的化学方程式．

（3）每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失，铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟等物质相互作用的结果．自行车的主要材料钢铁易生锈，请你为右图标示的自行车部件各设计一种不同的、合理的防锈方法：a．三脚架、b．辐条、c．链条．
（4）铝的活动性比铁强，但铝与空气中却表现出良好的抗蚀性，其原因．
（5）世界卫生组织把金属铝列为食品污染源之一，指出每人每日铝的安全摄入量应控制在4毫克以下．某饮食店用1000克面粉、4克明矾[化学式为KAl（SO₄）₂?12H₂O]、小苏打、食盐等辅料加适量水，烹炸得油条24根，平均每根50克．问：
①明矾属于相对分子质量为；
②明矾中钾元素、铝元素、硫元素、氧元素、氢元素的质量比为．
③已知明矾中铝元素的质量分数为5.7%，求4克明矾中铝元素的质量．
④若在烹炸油条过程中铝元素不损失，某人一天吃一根油条，他摄入铝的量是否超过安全摄入量．
⑤请再举一种日常生活中会导致铝进入人体的途径：．

解：（1）由图中金属大规模开发、利用的先后顺序的年代可得出，大规模使用的先后与金属活动性强弱相反，因此可推测出金属大规模开发、利用的先后顺序跟①金属冶炼的难易程度和③金属的活动性有关；
（2）一氧化碳在高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式3CO+Fe₂O₃ $\text{[math]}$ 2Fe+3CO₂；
（3）铁生锈是铁与空气中的水和氧气发生复杂化学变化的结果；日常生活中自行车三角架采取喷涂油漆、辐条采取电镀、链条采取涂油的方法进行防止锈蚀；
（4）铝的活动性比铁强，常温下金属铝与空气中氧气反应，铝的表面生成致密的氧化铝薄膜（或氧化膜），隔绝了铝与空气的接触；
（5）①明矾KAl（SO₄）₂?12H₂O相对分子质量=39+27+32×2+16×8+12×18=474
②明矾KAl（SO₄）₂?12H₂O中钾元素、铝元素、硫元素、氧元素、氢元素的质量比=39：27：（32×2）：（16×20）：（1×24）=39：27：64：320：24
③4克明矾中铝元素的质量=4g×5.7%=0.228g
④一根油条中含铝的质量=8g× $\text{[math]}$ =0.0095g=9.5mg＞4mg，一根油条中的含铝量远远超过了4mg的安全摄入量
⑤铝制炊具、明矾净水剂、含铝的胃药、易拉罐、铝箔包装袋等中都含有铝，都可能成为导致铝进入人体的途径；

故答案为：
（1）①③；
（2）3CO+Fe₂O₃ $\text{[math]}$ 2Fe+3CO₂；
（3）水和氧气；a喷涂油漆；b电镀；c涂油；
（4）铝的表面生成致密的氧化铝薄膜（或氧化膜），隔绝了铝与空气的接触；
（5）①474；②39：27：64：320：24；③0.228g；④一根油条中的含铝量远远超过了4mg的安全摄入量；⑤铝制炊具（或明矾净水剂、含铝的胃药、易拉罐、铝箔包装袋等中的任何一种）．
分析：（1）归纳图中所给出的金属大规模开发、利用的先后顺序的年代与金属活动性顺序的关系，做出判断；
（2）根据铁冶炼原理，写出一氧化碳在高温条件下把铁从赤铁矿里还原出来的化学方程式；
（3）根据对铁生锈知识的回顾，说明铁锈的原因及对于自行车的不同部位防止锈蚀的方法；
（4）利用铝的活动性比铁强，分析铝在空气中却表现出良好的抗蚀性的原因；
（5）①相对分子质量为分子中所有原子的相对原子质量总和，计算相对分子质量；
②组成元素质量比为各元素的相对原子质量与原子个数乘积的比，计算组成元素质量比；
③利用一定量化合物中元素的质量=化合物质量×元素质量分数，由明矾中铝元素的质量分数为5.7%，求4克明矾中铝元素的质量；
④由题设所给有关油条的数据，计算每根油条中铝元素质量，与完全量对比，作出判断；
⑤回忆生活中与铝相关的用品，经常使用它们是导致铝进入人体的途径．
点评：在根据明矾的化学式进行计算时，其中12H₂O前面的点只是一种特殊表示方法的需要，而不是数学上乘积的简写符号．

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