题目内容
【题目】2019年12月17日我国第一艘国产航母舰山东舰交付海军，制造航母需要大量的金属，请回答以下与金属有关的问题：
（1）图1所示的赤铁矿是工业炼铁的主要原料，它用于炼铁过程中发生的化学方程式_____；
（2）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因用化学方程式表示为_____；
（3）家用电线常用铜制，但在高压远距离输电中，常用铝代替铜，请根据图2的信息分析，其原因是_____；
（4）为探究铁、铜、银的金属活动性，分别将铁丝、银丝插入同一种溶液中（图3所示），该溶液是_____，实验过程中观察到的现象是_____。
（5）图4常用于实验室锌与稀硫酸反应制取氢气。导管C与a相连接用于排空气法收集氢气，请将图中的a、b导管补充完整_____。
【答案】3CO+ Fe2O3
2Fe + 3CO2 4Al + 3O2=2Al2O3 铝的密度比铜小，地壳中含量比铜高 硫酸铜溶液（合理即可） 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色，银丝表面无明显变化 
【解析】
（1）赤铁矿主要成分是氧化铁，它用于炼铁过程中发生的化学反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：一氧化碳还原氧化铁：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2；
（2）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因是铝和氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al + 3O2=2Al2O3；
（3）家用电线常用铜制，但在高压远距离输电中，常用铝代替铜，其原因是铝的密度比铜小，地壳中含量比铜高；
（4）分别将铁丝、银丝插入硫酸铜溶液中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的活动性大于铜，银不能和硫酸铜反应，说明铜的活动性大于银。为探究铁、铜、银的金属活动性，分别将铁丝、银丝插入同一种溶液中（图3所示），该溶液是硫酸铜溶液，实验过程中观察到的现象是铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色，银丝表面无明显变化；
（5）图4常用于实验室锌与稀硫酸反应制取氢气。导管C与a相连接用于排空气法收集氢气，氢气密度小于空气，用该装置收集氢气时，应从短管通入，装置补画完整如图：。
【题目】（调查与研究）化学魔法课堂社团成员来到某电镀厂附近（工厂使用的燃料主要是煤），开展下列实验活动：取刚降到地面的雨水水样，用pH计每隔几分钟测一次pH，其数据如下表所示：
测定时刻 | 5：05 | 5：11 | 5：15 | 5：20 | 5：25 | 5：30 |
pH | 4.95 | 4.94 | 4.94 | 4.88 | 4.86 | 4.85 |
①根据表格中的数据，请绘制出时间-pH关系图_______。
②根据雨水的pH及其变化情况，判断本地区是否酸雨？_______（填“是”或“否”）。雨水的酸性在______（填“增强”或“减弱”）。
③社团同学分析造成这一现象的原因是大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
（提出问题）通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
（查阅资料）
（1）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色）。
（2）二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。
根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
（实验探究）
（3）甲同学：
“实验操作”：甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：
“实验现象”：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
（4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：___________。
（5）丙同学：
“实验操作”：丙同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）：
“现象与结论”
现象 | 结论 | |
B | ________ | 煤中含有硫元素 |
C | 无明显现象 | |
D | ________ | 煤中含有碳元素 |
上图C装置的作用是________________。
（6）为了研究脱硫率（脱硫率是已除去的二氧化硫的量占总二氧化硫量的百分比）与温度、烟气中SO2浓度的关系，他们进行了探究实验。实验结果如下：
实验序号 | 温度/℃ | 烟气中SO2浓度/10-2g·L-1 | 脱硫率/% |
I | 23 | 2.5 | 99.5 |
II | 23 | 3.2 | 97.1 |
III | 40 | 2.5 | 94.3 |
由表中实验数据可得出的结论是______________；________________。
目前，科学家正在研究在一定条件下将乙烯（C2H4）和烟气混合除去二氧化硫，其反应的过程可分为如下三步：
第一步：O2与Cu+反应生成Cu+（O2）；
第二步：Cu+（O2）与SO反应生成Cu+（SO3）2；
第三步：Cu+（SO3）2与C2H4反应生成S、CO2、H2O和Cu+。
除去二氧化硫的总反应的化学方程式是_________________。
