Question

金屬材料是現(xiàn)代生活和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用極為普遍的一類物質(zhì)．
（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(yōu)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(yīng)過程如下：

寫出②③兩步的化學(xué)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(xué)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(yīng)先加入

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

、

 

．充分反應(yīng)后過濾，濾渣中含有

 

．繼續(xù)處理可以得到純凈的金屬銅和硫酸亞鐵固體．
（4）在學(xué)習(xí)了金屬資源保護內(nèi)容以后，興趣小組同學(xué)對金屬的銹蝕做了觀察，發(fā)現(xiàn)殘留水的鐵鍋在與水面接觸的部位最易生銹；家用的銅質(zhì)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(guān)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(guān)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(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，可根據(jù)題中所給性質(zhì)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(yīng)化學(xué)反應(yīng)；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以書寫化學(xué)方程式．
（3）根據(jù)金屬活動性順序可以判斷物質(zhì)之間能否發(fā)生置換反應(yīng)進行分析解答．
（4）根據(jù)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(zhì)；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(yīng)化學(xué)反應(yīng)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(zhì)，F(xiàn)e+CuSO₄ =FeSO₄+Cu；同時由于溶液呈酸性，所以鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，F(xiàn)e+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(yīng)．所以還需要證明CO₂是否參加反應(yīng)．
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(dāng)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(zhì)決定用途，金屬活動順序表的應(yīng)用，金屬的生銹和防護等知識．