Question

金屬材料是現代生活和工業生產中應用極為普遍的一類物質．
（1）鈦合金是21世紀的重要材料，具有熔點高、可塑性好、抗腐蝕性強、與人體有很好的“相容性”等優良性能．金屬的下列用途：①用來做保險絲 ②用來制人造骨 ③用于制造船舶 ④用于制造航天飛機．其中與鈦合金性能符合的是

 

（填序號）．
（2）鐵是一種最主要的金屬材料，煉鐵廠常以焦炭、赤鐵礦、空氣等為主要原料煉鐵，反應過程如下：

寫出②③兩步的化學方程式

 

、

 

．
（3）礦物的儲量有限，而且不可再生，我們必須保護金屬資源并進行金屬的回收利用．
某興趣小組同學欲從含有硫酸、硫酸亞鐵和硫酸銅的廢液中，回收全部金屬銅，應先加入

 

，反應的化學方程式為：

 

、

 

．充分反應后過濾，濾渣中含有

 

．繼續處理可以得到純凈的金屬銅和硫酸亞鐵固體．
（4）在學習了金屬資源保護內容以后，興趣小組同學對金屬的銹蝕做了觀察，發現殘留水的鐵鍋在與水面接觸的部位最易生銹；家用的銅質水龍頭也生了一層綠色的銅銹．回憶已有的知識，鐵生銹的原因是

 

．那么銅生銹的原因是什么？查閱有關資料：銅銹的主要成份是Cu₂（OH）₂CO₃．他們除依照鐵釘銹蝕條件的探究方法進行實驗外，還補充做了銅銹蝕與

 

有關系的實驗．請寫出一種防止鐵或銅等金屬制品生銹的具體方法

 

．

Answer 1

分析：（1）物質的性質決定物質的用途，可根據題中所給性質對照用途進行解答．
（2）①焦炭在過量空氣，高溫條件下燃燒生成二氧化碳；②二氧化碳與焦炭高溫生成一氧化碳；③一氧化碳與氧化鐵反應化學反應；根據質量守恒定律可以書寫化學方程式．
（3）根據金屬活動性順序可以判斷物質之間能否發生置換反應進行分析解答．
（4）根據金屬生銹的條件進行解答．

解答：解：（1）①不行，因為鈦合金的熔點高，不可作保險絲；②用來制人造骨利用了與人體有很好的“相容性”的性質；③用于制造船舶利用了抗腐蝕性強； ④用于制造航天飛機利用了高熔點和抗腐蝕性．
故答案為：②③④
（2））①焦炭在過量空氣，高溫條件下燃燒生成二氧化碳；②二氧化碳與焦炭高溫生成一氧化碳；③一氧化碳與氧化鐵反應化學反應生成鐵和二氧化碳．
故方程式為：CO₂+C

高溫  .

2CO、3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．
（3）在金屬活動性順序中，鐵在銅的前面，可以把硫酸銅中的銅置換出來．所以可以先加入稍過量的鐵粉，將銅置換為單質，Fe+CuSO₄ =FeSO₄+Cu；同時由于溶液呈酸性，所以鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
故答案為：稍過量鐵粉；Fe、Cu； Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe+CuSO₄ =FeSO₄+Cu．
（4）鐵與空氣中的O₂、H₂O同時接觸時容易生銹．銅銹的組成中含有碳元素，可能是空氣中的二氧化碳參加了反應．所以還需要證明CO₂是否參加反應．
從生銹的原理可以看出要防止生銹必須保持金屬表面干燥，其次要干凈，當然還可以在金屬表面涂一層油漆，隔絕空氣和水．
故答案為：與空氣中的O₂、H₂O同時接觸；CO₂；
保持金屬及金屬制品表面的潔凈與干燥．

點評：解答本題必須理解性質決定用途，金屬活動順序表的應用，金屬的生銹和防護等知識．