Question

【題目】環(huán)境、能源、材料與人類(lèi)的生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)。請(qǐng)回答:

Ⅰ.煤、石油等化石燃料的綜合利用既節(jié)約了能源，又減少了污染。

（1）煤的干餾屬于______________________變化， 干餾獲得的焦炭可用于高爐煉鐵，高爐內(nèi)用赤鐵礦煉鐵反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________。

（2）煤的氣化過(guò)程中，碳與水蒸氣生成兩種氣體燃料，其中一種是單質(zhì)，該單質(zhì)是___________________。

Ⅱ金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料以各自的特點(diǎn)滿足著人類(lèi)多方面的需要。

（1）一些地區(qū)采用太陽(yáng)能電池供電。生產(chǎn)太陽(yáng)能電池需要純硅。工業(yè)上由粗硅生產(chǎn)純硅的工藝流程如圖所示:

①上述步驟中屬于物理變化的是步驟_____________________。

②步驟Ⅲ發(fā)生了置換反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式: ____________________。

③與太陽(yáng)能電池能量轉(zhuǎn)化不同，火力發(fā)電是將化石燃料燃燒產(chǎn)生的____________________能轉(zhuǎn)化為電能。

（2）考古工作者發(fā)現(xiàn)鐵質(zhì)的出土文物往往銹蝕嚴(yán)重，鐵生銹的條件是_____________________。

（3）滬通高鐵預(yù)計(jì)在2020年通車(chē),制造鐵軌的材料是合金鋁鋼，主要原因是合金鋼具有____________________ (要求回答一點(diǎn))的優(yōu)越性能:

（4）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了兩個(gè)有關(guān)金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)一:硫酸鋁溶液和鐵粉混合

實(shí)驗(yàn)二:硫酸銅溶液與鐵粉混合

在上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)將實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的物質(zhì)全部倒入同一燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)紅色固體明顯增多，原因是______________________(用文字說(shuō)明)。一段時(shí)間后過(guò)濾，向?yàn)V渣中滴加鹽酸，結(jié)果沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。那么，濾液中所含金屬離子的情況可能是______________________(填數(shù)字序號(hào))

①A13+ ②A13+、Fe2+ ③A13+、Fe3+ ④Fe2+、Cu2+ ⑤A13+、 Fe2+、Cu2+

Answer 1

【答案】化學(xué) 氫氣(或H2) Ⅱ 熱 同時(shí)跟水和氧氣接觸 硬度大(強(qiáng)度高等) 實(shí)驗(yàn)一中未發(fā)生反應(yīng)的鐵粉與實(shí)驗(yàn)二中過(guò)量的硫酸銅溶液繼續(xù)反應(yīng) ②⑤

【解析】

Ⅰ、（1）煤的干餾有新物質(zhì)焦炭、煤焦油等生成，屬于化學(xué)變化；一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（2）碳與水在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，其中氫氣是單質(zhì)；

Ⅱ、（1）①物理變化是沒(méi)有新物質(zhì)生成的變化，所以屬于物理變化的是步驟Ⅱ；

②四氯化硅和氫氣在加熱的條件下反應(yīng)生成硅和氯化氫，化學(xué)方程式為：；

③化石燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生熱量，所以火力發(fā)電是將化石燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能；

（2）鐵在與氧氣、水共存時(shí)會(huì)發(fā)生銹蝕；

（3）合金鋼的主要成分是鐵、錳、碳，其韌性好，硬度大，純鐵硬度小且脆；

（4）在金屬活動(dòng)性順序中，鐵排在鋁后面，排在銅前面，所以實(shí)驗(yàn)Ⅰ中硫酸鋁溶液和鐵粉不反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鐵能置換出硫酸銅中的銅，同時(shí)生成硫酸亞鐵；將實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ的物質(zhì)全部倒入同一個(gè)燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余，而實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的鐵粉又能與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中剩余的硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe+CuSO=FeSO4+Cu；一段時(shí)間后過(guò)濾，向?yàn)V渣中滴加鹽酸，結(jié)果沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明鐵粉已經(jīng)完全反應(yīng)，濾渣為銅，濾液中一定含有硫酸鋁、硫酸亞鐵，可能含有硫酸銅，即濾液中含有的金屬離子有一下幾種可能：鋁離子、亞鐵離子；鋁離子、亞鐵離子和銅離子。