Question

金屬材料在國防建設中起著重要的作用，圖1為殲-15飛機在遼寧艦上起飛．

（1）鋁合金用于制造飛機的外殼，鋁合金材質的主要優點是_______
（2）改裝前的遼寧艦艦身銹跡斑斑，鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的_____________共同作用的結果．工業生產中常用稀鹽酸除去鐵制品表面的鐵銹，該反應的化學方程式為___________________
（3）為了避免輪船的鋼質外殼被腐蝕，通常在輪船外殼上鑲嵌比鐵活動性強金屬．小明為探究鋅、鐵、銅三種金屬的活動性順序，設計了如圖2的兩個實驗：
①實驗一中，小明以“金屬表面產生氣泡的快慢”為標準來判斷鋅、鐵的活動性強弱，有同學認為不夠合理，理由是____________________②實驗二中，若出現___________________現象，可證明鐵的活動性強于銅，該反應的化學方程式為____________________
（4）遼寧艦的建造耗費了大量的鋼材．某興趣小組在實驗室用圖3所示裝置模擬煉鐵的化學原理，并測定赤鐵礦中氧化鐵的質量分數（裝置氣密性良好，反應完全且赤鐵礦中的雜質不參加反應，稱重赤鐵礦樣品的質量為wg）．
①裝置A中生成鐵的化學方程式為__________，裝置B中發生反應的化學方程式為____________．
②要測定該赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量分數，需要測量的數據是____________或___________．

Answer 1

⑴強度大，質量輕，
（2）氧氣，水，Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，
（3）選取的酸的種類不同，鐵絲表面出現紅色物質，溶液由藍色變為淺綠色，Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，
（4）①3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂       2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，
②反應前裝置A中藥品的質量，測出反應前后裝置B增加的質量

試題分析：（1）合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質，一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好，鋁合金材質的主要優點是：強度大，質量輕，所以用于制造飛機的外殼
（2）鐵生銹的條件是：鐵與O₂、水接觸，鐵銹的主要成分：Fe₂O₃屬于金屬氧化物，可以跟酸反應，所以可以加稀鹽酸除去鐵制品表面的鐵銹，反應的化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
（3）在利用金屬與酸反應，然后通過觀察產生氣泡的速率來判斷金屬活動性時，在設計實驗的時候，一定注意控制變量，而分別將相同濃度的稀鹽酸和稀硫酸加入到mg的鋅片和鐵片中，一個是稀鹽酸，另一個是稀硫酸，沒有酸的種類相同這一變量，所以無法比較，所以實驗設計不合理，在實驗二中，由于鐵的活動性比銅強，所以鐵能將銅置換出來，，現象是：鐵絲表面出現紅色物質，溶液由藍色變為淺綠色，化學反應方程式：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，
（4）①一氧化碳具有還原性，裝置A中生成鐵的化學方程式為；3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂ ，裝置A中生成的二氧化碳進入到裝置B中，二氧化碳會與氫氧化鈉反應，方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，②赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量分數=氧化鐵的質量/赤鐵礦樣品的質量×100%，所以測反應前裝置A中藥品的質量，即赤鐵礦樣品的質量，再測測出反應前后裝置B增加的質量，即反應生成的二氧化碳的質量，在根據3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂中Fe₂O₃和CO₂的質量關系，算出Fe₂O₃的質量，便可求出赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量分數