Question

20．化学与材料：陶是人类最早利用化学反应制造的人造材料，青铜是人类最早利用化学反应制造的金属材料．陶器、青铜器及铝器的广泛使用，极大地促进了人类社会的发展．请回答下列问题：
（1）陶、铜、铁等材料的生产离不开火，火即所谓的燃烧，其实质是一种剧烈的氧化反应；而铜和铁的冶炼，主要是利用还原剂把铜和铁从其的化合物中转化出来．写出工业上用赤铁矿石炼铁的反应方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）制陶的原料是黏土，其主要成分是二氧化硅、氧化镁、氧化铝和碳酸钙．当温度达到900℃左右时，二氧化硅分别和氧化镁、氧化铝、碳酸钙发生反应生成硅酸镁、硅酸铝和硅酸钙（CaSiO₃）．各种物质熔合在一起便成为坚硬的陶．在①黏土，②二氧化硅，③氧化镁 ④碳酸钙，⑤氧化铝，⑥硅酸镁，⑦硅酸铝 ⑧硅酸钙这8种物质中，属于氧化物的有（填代号，下同）②③⑤，属于盐的有④⑥⑦⑧；
（3）材料常常成为一个时代的标志，如陶器时代、青铜器时代、铁器时代．在信息时代，你认为对社会有重大影响的一种人造材料是晶体硅材料（或光导纤维）；
（4）地壳中铝、铁的含量分别位列金属的第I和第2位，远多于铜，但铜却是人类最早冶炼出的金属，已有6000多年的历史，而冶炼铁比铜晚了3000多年，至于冶炼铝则只有二百多年的历史．根据金属的性质，你认为关键的因素是金属化学性质的活泼性和冶炼难易程度．

Answer 1

分析 （1）根据炼铁的原理来分析解答；
（2）根据氧化物与盐的概念来分析；
（3）根据信息材料来分析解答；
（4）考查地壳中元素的含量及金属的冶炼和人类使用的关系．

解答 解：（1）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）氧化物是由两种元素组成的并且含有氧元素的化合物，如其中的二氧化硅、氧化镁、氧化铝属于氧化物；盐是由金属离子和酸根离子组成的，碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝、硅酸钙都属于盐．故填：②③⑤；④⑥⑦⑧；
（3）信息材料是当今信息社会的重要材料，应用较多的是光导纤维．故答案为：晶体硅材料（或光导纤维）．
（4）金属冶炼的先后顺序为：铜、铁、铝，而这三种金属的活动性强弱关系为：铝＞铁＞铜；可见金属活动性越强越难以冶炼，即金属的冶炼受金属活动性的影响；故答案为：金属的活泼性不同．根据金属活动性顺序表，A1．Fe．Cu的金属活动性为Al＞Fe＞Cu，金属越活泼，越难从其化合物中还原出来．故答案为：金属化学性质的活泼性和冶炼难易程度．

点评 本题是在信息的基础上考查学生对课本知识的理解，应充分利用习题中的信息，提高解决分析问题的能力．