Question

【題目】環境、能源、材料與人類的生活和社會經濟發展密切相關。請回答:

Ⅰ.煤、石油等化石燃料的綜合利用既節約了能源，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，高爐內用赤鐵礦煉鐵反應的化學反應方程式____________________。

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

Ⅱ金屬材料、無機非金屬材料以各自的特點滿足著人類多方面的需要。

（1）一些地區采用太陽能電池供電。生產太陽能電池需要純硅。工業上由粗硅生產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發生了置換反應，寫出反應的化學方程式: ____________________。

③與太陽能電池能量轉化不同，火力發電是將化石燃料燃燒產生的____________________能轉化為電能。

（2）考古工作者發現鐵質的出土文物往往銹蝕嚴重，鐵生銹的條件是_____________________。

（3）滬通高鐵預計在2020年通車,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)的優越性能:

（4）某同學在實驗室進行了兩個有關金屬性質的實驗:

實驗一:硫酸鋁溶液和鐵粉混合

實驗二:硫酸銅溶液與鐵粉混合

在上述兩個實驗結束后，該同學將實驗一和實驗二的物質全部倒入同一燒杯中，發現燒杯內紅色固體明顯增多，原因是______________________(用文字說明)。一段時間后過濾，向濾渣中滴加鹽酸，結果沒有氣泡產生。那么，濾液中所含金屬離子的情況可能是______________________(填數字序號)

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

Answer 1

【答案】化學 氫氣(或H2) Ⅱ 熱 同時跟水和氧氣接觸 硬度大(強度高等) 實驗一中未發生反應的鐵粉與實驗二中過量的硫酸銅溶液繼續反應 ②⑤

【解析】

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

（2）碳與水在高溫下反應生成一氧化碳和氫氣，其中氫氣是單質；

Ⅱ、（1）①物理變化是沒有新物質生成的變化，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生成硅和氯化氫，化學方程式為：；

③化石燃料燃燒會產生熱量，所以火力發電是將化石燃料燃燒產生的熱能轉化為電能；

（2）鐵在與氧氣、水共存時會發生銹蝕；

（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）在金屬活動性順序中，鐵排在鋁后面，排在銅前面，所以實驗Ⅰ中硫酸鋁溶液和鐵粉不反應；實驗Ⅱ中鐵能置換出硫酸銅中的銅，同時生成硫酸亞鐵；將實驗Ⅰ和Ⅱ的物質全部倒入同一個燒杯中，發現燒杯內的紅色固體明顯增多，這是因為實驗Ⅱ中硫酸銅溶液有剩余，而實驗Ⅰ中的鐵粉又能與實驗Ⅱ中剩余的硫酸銅發生置換反應生成銅和硫酸亞鐵，反應的化學方程式是：Fe+CuSO=FeSO4+Cu；一段時間后過濾，向濾渣中滴加鹽酸，結果沒有氣泡產生，說明鐵粉已經完全反應，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。