Question

【題目】金屬材料與我們的生活息息相關。請利用所學的化學知識回答以下問題：

⑴鹽城首條時速250公里的高鐵——徐宿淮鹽鐵路將于2019年12月底竣工投運，該高鐵建成通車必將促進鹽城經濟的飛速發展。鐵路和火車站建設都需要大量的鋼鐵，鋼和生鐵的最主要區別是_______不同，在煉鐵高爐中將赤鐵礦（主要成分為氧化鐵）還原為鐵的化學方程式是_______。

⑵日常生活中使用得最多的金屬材料就是合金，一般來說，合金與組成它的純金屬相比，其性能會發生一些改變，例如改變之一是_______。

⑶鐵在潮濕的空氣中很容易銹蝕。某同學設計了下圖所示的裝置探究鐵銹蝕的條件。用細尼龍線將三根大小相同的鐵釘分別固定在下圖所示的三個液面高度相同的裝置中，放置一星期后觀察現象，你認為下列推斷錯誤的是_______（填字母序號）

A 裝置Ⅰ的鐵釘這一側的液面上升 B 裝置Ⅱ比裝置Ⅰ中的鐵釘腐蝕更嚴重

C 裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕 D 比較鐵釘這一側的液面，裝置Ⅱ比裝置I的高

⑷為了達到“變廢為寶、節能減排”的目的，某廢舊品公司從含有金屬鎂、鐵、銅的粉末中，分離和提取出重要化工原料MgSO4和有關金屬，實驗過程如下：

請回答：

操作a的名稱是_______；金屬B是_______；寫出步驟②所涉及的化學反應的基本反應類型是_______；實驗步驟②中除了加入稀硫酸外，還可選用下列試劑_______（填序號）。

a．硫酸銅溶液 b．氯化鈉溶液 c．硝酸銀溶液

Answer 1

【答案】含碳量 硬度增大或抗腐蝕性增強或熔點降低（或其他合理答案） D 過濾 銅（或Cu） 置換反應 a

【解析】

（1）鋼和生鐵的最主要區別是含碳量不同，在煉鐵高爐中將赤鐵礦（主要成分為氧化鐵）還原為鐵，氧化鐵和一氧化碳在高溫下生成二氧化碳和鐵，方程式為：；

（2）合金與組成它的純金屬相比，抗腐蝕性增強，熔點降低，硬度增大；

（3）A、鐵釘能消耗氧氣使得左邊的壓強變小，液面上升，故A正確；

B、鐵在酸性條件下加快了銹蝕，故B正確；

C、濃硫酸具有吸水性，使得鐵釘不能和水蒸氣接觸不能生銹，故C正確；

D、濃鹽酸具有揮發性，與鐵釘反應生成氫氣，使得左邊壓強增大，因此液面會下降，故D錯誤；

（4）鎂、鐵銅三種金屬與磁鐵，鐵能被吸引，所以金屬A是鐵，剩余兩種金屬中加入稀硫酸，根據活動性順序，只有鎂在氫之前，銅在氫之后，因此，鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，進行過濾可以得到硫酸鎂溶液；因此操作a是過濾；金屬和酸的反應是置換反應，除了稀硫酸外還可以選用硫酸銅溶液。