Question

16．金属材料在生产、生活中有着广泛的应用．

（1）若用“电子鞭炮”取代传统烟花爆竹，不仅减少空气污染还能节约资源，如图是某种电子鞭炮的部分结构图如图1，请回答：制作电子鞭炮使用的金属材料有①④（填序号，下同），有机合成材料有②．
（2）下列环境中，铁制自行车如图2最容易生锈的是D，
A．寒冷干燥的东北地区    B．炎热干燥的沙漠地区
C．寒冷多雪的髙原地区    D．炎热多雨的南方地区
（3）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁，用赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）和一氧化碳炼铁的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）颗粒达到纳米级的单质铁具有很强的反应活性，俗称“纳米铁”．实验室制备的方法是：以高纯氮气作保护气，在高温条件下用H₂和FeCl₂发生置换反应，生成“纳 米铁”，请写出生成“纳米铁”的化学方程式FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl．

Answer 1

分析 （1）根据已有的材料的成分进行分析解答；
（2）铁与氧气和水充分接触时容易生锈，水和氧气同时存在是铁生锈的必须条件；缺少水或缺少氧气，或者缺少氧气和水，铁不容易生锈；据此进行分析解答；
（3）从赤铁矿和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳去分析．
（4）根据反应物和产物以及反应条件书写化学方程式．

解答 解：（1）制作电子鞭炮使用的金属材料有铁丝和铜导线，所以使用的金属材料有①④，酚醛塑料外壳属于有机合成材料，有机合成材料有②；
（2）A、寒冷干燥的东北地区，气候干燥，铁不易能与氧气、水分充分接触，不易生锈．
B、炎热干燥的沙漠地区，气候干燥，铁不易能与氧气、水分充分接触，不易生锈．
C、寒冷多雪的高原地区，空气稀薄，但铁能与氧气、水分同时接触，容易生锈．
D、炎热多雨的南方地区，铁能与氧气、水分同时接触，容易生锈．
炎热多雨的南方地区铁最易与氧气、水分充分接触，铁制自行车最容易生锈．
故选：D．
（3）赤铁矿和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）在高温条件下用H₂和FeCl₂发生置换反应，生成铁和氯化氢，化学方程式为：FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl．
答案：
（1）①④；②；
（2）D；
（3）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl．

点评 本题难度不大，主要考查了和金属有关的性质，掌握铁锈蚀的条件（铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果）是正确解答本题的关键．