Question

4．江西即將迎來高鐵時代，贛州到南昌的高鐵將于2019年建成，屆時贛州到南昌只需2小時．
（1）如圖1，高鐵的車體材料采用的是不銹鋼和鋁合金，它們屬于金屬材料；用鋁合金而不用純鋁制造的原因是鋁合金的硬度大于鋁的硬度．
（2）高鐵建設需要消耗大量的鐵、鋁等金屬．
①工業上常用電解氧化鋁的方法冶煉金屬鋁：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．
②工業上常用在高溫條件下用還原劑還原鐵的化合物的方法冶煉金屬鐵．在實驗室中利用CO模擬煉鐵的原理如圖2所示．反應過程中裝置A中的現象是固體由紅棕色變為黑色，化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，為了防止尾氣污染空氣，在方框內可以放置酒精燈．
③由①②金屬冶煉原理比較分析可以得出，金屬冶煉方法的選擇與金屬的活動性有關．由此可以推斷，冶煉金屬鈉應該用通電（選填“通電”或“高溫”）法．

Answer 1

分析 （1）根據材料的分類以及合金的優點來分析；
（2）根據煉鐵的原理、現象以及尾氣的處理方法來分析；
根據金屬的活動性來分析．

解答 解：（1）不銹鋼和鋁合金屬于金屬材料；一般用鋁合金而不用純鋁制造的原因是鋁合金的硬度大于鋁的硬度．故填：金屬；鋁合金的硬度大于鋁的硬度．
（2）②一氧化碳還原氧化鐵生成的鐵，氧化鐵是紅棕色的粉末，鐵粉是黑色的粉末，因反應有一氧化碳參加，為防止多余的一氧化碳污染空氣，要進行尾氣處理，可以將尾氣點燃處理．故填：固體由紅棕色變為黑色；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；酒精燈；
③鐵的冶煉用高溫還原的方法，鋁的活動性大于鐵，用電解的方法，而鈉的活動性比鋁還要強，所以也需要用通電的方法；故填：通電．

點評 本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應實驗裝置、方程式的書寫、一氧化碳的化學性質和污染，屬基礎性知識考查題．