题目内容

4．中国筹划高铁“大棋局”，国人有望乘高铁2天到达美国，请回答下列问题：
（1）高铁的车体材料可以是A、B
A．强度大、密度小、耐腐蚀的玻璃钢
B．硬度大、密度小的铝合金
C．熔点高、可塑性好的金属钛
（2）若高铁列车使用了氢氧燃料电池，则高铁列车在行驶整个过程中的能量转化是化学能转化为电能再转化为机械能．
（3）在高铁轨道铺设过程中用到了大量的铁合金．工业上可以用黄铁矿（主要成分为FeS2，其中硫元素的化合价为-1价）来炼铁，其中发生的一个反应：黄铁矿和氧气在高温下反应生成氧化铁和一种空气污染物，请写出该反应的化学方程式4FeS2+1102$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2，该反应中铁元素的化合价变化为由+2价变为+3价．请从经济、环保角度分析工业上用黄铁矿炼铁与赤铁矿相比其缺点是污染大气、产量低，浪费能源．（答两点）

分析 （1）根据对高铁的车体材料的要求分析；
（2）根据氢氧燃料电池提供化学能来分析；
（3）根据黄铁矿和氧气在高温下反应生成氧化铁和二氧化硫以及化合物中各元素的化合价的代数和为0进行解答．

解答 解：（1）高铁的车体材料要求强度大、密度小、耐腐蚀，因此选用玻璃钢、铝合金，而钛合金的价格比较昂贵；
（2）氢氧燃料电池提供的是化学能，因此高铁列车在行驶过程中的能量来源是化学能转化为电能再转化为机械能；
（3）黄铁矿和氧气在高温下反应生成氧化铁和二氧化硫，该反应的化学方程式4FeS2+1102$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2；化合物中各元素的化合价的代数和为0可知，该反应中铁元素的化合价变化为由+2价变为+3价；用黄铁矿炼铁与赤铁矿相比其缺点是污染大气、产量低，浪费能源．
故答案为：（1）A、B；
（2）化学能转化为电能再转化为机械能；
（3）4FeS2+1102$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2；由+2价变为+3价；污染大气、产量低，浪费能源．

点评 本题主要考查化学材料的应用以及物质发生化学变化时能量的转化，难度不大．

练习册系列答案
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