Question

2014年12月28如，鄭州地鐵1號線投入試運營，不但緩解了市內(nèi)交通壓力，也改善了我市空氣質(zhì)量．
Ⅰ．地鐵站里氧氣含量的測定
地鐵站里氧氣的含量應與地面保持一致．現(xiàn)有一瓶從地鐵站里收集到的空氣樣品，康康利用圖1實驗裝置測定樣品中氧氣的含量．請指出測定時需要注意的事項．（至少3條）
Ⅱ．鐵的冶煉
地鐵的修建需要大量地鋼材，康康用圖2裝置模擬煉鐵的化學原理，請寫出反應的化學方程式．為了提高CO的利用率，你將怎樣改進此裝置？
Ⅲ．金屬材料在地鐵方面的應用
在地鐵修建過程中使用了大量的金屬材料
（1）地鐵入口處的雨篷骨架用鋁合金而不用純鐵的原因是

 

．
（2）鋼軌用錳鋼的原因是

 

．
（3）出口處的廣告架是金屬經(jīng)焊接而成的，焊條的熔點

 

（填“＞”、“=”或“＜”）組成焊條的純屬金屬的熔點．
Ⅳ．金屬的活動性
康康到工地了解了部分金屬材料的防銹問題．技術(shù)人員告訴他，采用鍍鋅鋼管做水管時，最好不要用銅制接頭．為了探究這三種金屬的活動性，康康把等表面積的鐵片和鋅片放入硫酸銅溶液中（如圖3所示）．請回答：
（4）如何判斷，它們是否發(fā)生了化學反應？
（5）甲試管中反應前后溶液的質(zhì)量

 

（填“增重”、“不變”或“減輕”），乙試管中反應的化學方程式為

 

．
（6）上述實驗不能夠完全證明三種金屬的活動性，需要補充的實驗操作是

 

．
Ⅴ．鄭州地鐵1號線每車次運送乘客約1800人，走同樣的路線，CNG公交車每車次消耗天然氣a kg（以甲烷計算），每輛CNG公交車運送乘客以60名計．若乘CNG公交車的乘客均改乘地鐵1號線，則地鐵每運行一次車，可減少二氧化碳排放多少千克？

Answer 1

考點：空氣組成的測定,金屬活動性的探究,合金與合金的性質(zhì),鐵的冶煉,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：有關化學方程式的計算,空氣與水,金屬與金屬材料

分析：Ⅰ．根據(jù)本實驗的注意事項分析；
Ⅱ．根據(jù)一氧化碳具有還原性、寫出化學和方程式，根據(jù)節(jié)約的原則解答；
Ⅲ．
（1）根據(jù)鋁的化學性質(zhì)比較活潑，能和氧氣反應生成一層致密而堅硬的氧化物保護膜；
（2）根據(jù)錳鋼的特性解答；
（3）根據(jù)合金的性質(zhì)解答；
Ⅳ．
（4）在金屬活動性順序中，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來；
（5）根據(jù)已有的知識進行分析，在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，使溶液的質(zhì)量增加，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，溶液質(zhì)量的改變?nèi)�決于參加反應的金屬和生成的金屬的質(zhì)量差．
（6）根據(jù)三種金屬的活動性解答；
Ⅴ．根據(jù)題中信息解答．

解答：解：
Ⅰ．為保證本實驗成功需要注意的事項有：裝置的氣密性要好；紅磷要足量；必須冷卻到室溫再讀數(shù)等，故答案為：裝置的氣密性要好；紅磷要足量；
Ⅱ．一氧化碳能夠還原氧化鐵，反應的方程式是：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

 3CO₂+2Fe；為了提高CO的利用率，
可以將尾氣用軟管重新通入玻璃管中與氧化鐵反應；
Ⅲ．
（1）鋁表面有一層致密的氧化膜，可保護鋁不再進一步氧化，并且密度比較��；
（2）鋼軌用錳鋼的原因是錳鋼的硬度大、韌性好；
（3）合金石硬度大，熔點比組成它的各成分的熔點低；
Ⅳ．
（4）鐵鋅比銅活潑，能夠把銅從其鹽溶液中置換出來，判斷它們是否發(fā)生了化學反應可以觀察鋅片和鐵片表面是否有紫紅色固體析出；
（5）甲中是Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，每65份質(zhì)量的鋅進入溶液，置換出64份質(zhì)量的銅，故反應前后溶液的質(zhì)量增重，乙試管中反應的化學方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（6）鐵鋅比銅活潑，能夠把銅從其鹽溶液中置換出來，但無實驗證明鐵鋅的活潑性，故需要補充的實驗操作是把鋅片放入硫酸亞鐵溶液中，觀察現(xiàn)象；
Ⅴ．解：設地鐵每運行一車次可減排二氧化碳的質(zhì)量為x．消耗天然氣的質(zhì)量為

1800

60

aKg=30aKg
CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O   （2分）
16            44
 30a kg      x

   

16

44

=

30aKg

x

 
x=82.5a  kg
答案：
I．裝置氣密性好；紅磷要足量；點燃紅磷后立即塞緊瓶塞；彈簧夾夾緊橡膠管；紅磷熄滅并冷卻后再打開彈簧夾．
II．3CO+Fe₂O₃

高溫  .

 3CO₂+2Fe；將尾氣用軟管重新通入玻璃管中與氧化鐵反應
Ⅲ．
（1）鋁合金抗腐蝕能力強，且密度比較小
（2）錳鋼的硬度大、韌性好
（3）＜
Ⅳ．
（4）觀察鋅片和鐵片表面是否有紫紅色固體析出
（5）增重；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu 
（6）把鋅片放入硫酸亞鐵溶液中，觀察現(xiàn)象 
Ⅴ.82.5a  kg

點評：主要考查測定空氣里氧氣含量的探究實驗，該實驗的結(jié)論和實驗中注意事項是考查重點．