Question

【題目】被譽為“中國天眼”的 FAST，是目前世界上最大口徑、最靈敏的射電望遠鏡。其主體部分由鋁合金反射鏡面與支撐它的角鋼（含有錳（Mn））塔架組成。

（1）選擇角鋼而不用純鐵做塔架的原因是_____角鋼屬于金屬材料。

（2）常用氧炔焰焊接角鋼塔架。為了使焊接更牢固，燃燒時需要氣體，乙炔（C2H2）燃燒的化學方程式為_____。焊接前需要用稀硫酸除鐵銹，反應的化學方程式為_________。

（3）為探究 Fe、Cu、Mn 三種金屬的活動性，進行了如圖 1 所示的實驗：

若實驗③中觀察到了明顯的現象。通過以上實驗，判斷三種金屬的活動性由強到弱的順序為_____。實驗①～④中，不需要做的實驗是_____（填序號）。

（4）電望遠鏡生產需要線路板。工業上常用氯化鐵溶液腐蝕銅的原理生產印刷線路板。如圖是印刷線路板的生產及廢液的處理過程。試回答

（Ⅰ）步驟②中發生了兩個反應：2FeCl3+Fe═3FeCl2 和_____。

（Ⅱ）圖中濾渣的成分是_____寫出加入稀鹽酸發生反應的化學方程式______________。

（III）此生產處理過程中可循環利用的物質有___________。（填一種即可）

Answer 1

【答案】鋼的硬度韌性大（不易生銹等答案也可） 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O． 錳＞鐵＞銅 ④ CuCl2+Fe═FeCl2+Cu； 鐵和銅 Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ FeCl2

【解析】

（1）選擇角鋼而不用純鐵作塔架是因為鋼的硬度韌性大（不易生銹等答案也可）；

（2）乙炔（C2H2）燃燒生成水和二氧化碳，反應的化學方程式為2C2H2+5O2 4CO2+2H2O。鐵銹的主要成分是氧化鐵，稀硫酸與氧化鐵反應生成硫酸鐵和水，反應的化學方程式為Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；

（3）若實驗③中觀察到了明顯的現象，說明了錳活動性＞鐵活動性，根據金屬活動性順序表可知，鐵活動性＞銅活動，則三者的活動性由強到弱的順序為錳＞鐵＞銅；

實驗①、②說明了鐵活動性＞銅活動性，實驗③說明錳活動性＞鐵活動性，實驗④說明錳活動性＞銅活動性，實驗①②③即可證明三者的活動性強弱，不需要做實驗④；

（4）(Ⅰ)步驟②中鐵能與氯化銅反應生成氯化亞鐵和銅，反應的化學方程式為CuCl2+Fe=FeCl2+Cu；

(Ⅱ)步驟②過量的鐵粉與氯化銅、氯化鐵反應后，所得濾液中的溶質是氯化亞鐵，濾渣的成分是生成的銅和剩余鐵粉，濾渣加入適量鹽酸，銅不反應，鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，反應的化學方程式為：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；

（III）在流程中既是反應物，又是生成物的物質循環使用，根據流程圖可知，此生產處理過程中可循環利用的物質有FeCl2。