Question

金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质．
（1）钛合金是21世纪的重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能．金属的下列用途：①用来做保险丝 ②用来制人造骨 ③用于制造船舶 ④用于制造航天飞机．其中与钛合金性能符合的是

 

（填序号）．
（2）铁是一种最主要的金属材料，炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：

写出②③两步的化学方程式

 

、

 

．
（3）矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源并进行金属的回收利用．
某兴趣小组同学欲从含有硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的废液中，回收全部金属铜，应先加入

 

，反应的化学方程式为：

 

、

 

．充分反应后过滤，滤渣中含有

 

．继续处理可以得到纯净的金属铜和硫酸亚铁固体．
（4）在学习了金属资源保护内容以后，兴趣小组同学对金属的锈蚀做了观察，发现残留水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；家用的铜质水龙头也生了一层绿色的铜锈．回忆已有的知识，铁生锈的原因是

 

．那么铜生锈的原因是什么？查阅有关资料：铜锈的主要成份是Cu₂（OH）₂CO₃．他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外，还补充做了铜锈蚀与

 

有关系的实验．请写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法

 

．

Answer 1

分析：（1）物质的性质决定物质的用途，可根据题中所给性质对照用途进行解答．
（2）①焦炭在过量空气，高温条件下燃烧生成二氧化碳；②二氧化碳与焦炭高温生成一氧化碳；③一氧化碳与氧化铁反应化学反应；根据质量守恒定律可以书写化学方程式．
（3）根据金属活动性顺序可以判断物质之间能否发生置换反应进行分析解答．
（4）根据金属生锈的条件进行解答．

解答：解：（1）①不行，因为钛合金的熔点高，不可作保险丝；②用来制人造骨利用了与人体有很好的“相容性”的性质；③用于制造船舶利用了抗腐蚀性强； ④用于制造航天飞机利用了高熔点和抗腐蚀性．
故答案为：②③④
（2））①焦炭在过量空气，高温条件下燃烧生成二氧化碳；②二氧化碳与焦炭高温生成一氧化碳；③一氧化碳与氧化铁反应化学反应生成铁和二氧化碳．
故方程式为：CO₂+C

高温  .

2CO、3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂．
（3）在金属活动性顺序中，铁在铜的前面，可以把硫酸铜中的铜置换出来．所以可以先加入稍过量的铁粉，将铜置换为单质，Fe+CuSO₄ =FeSO₄+Cu；同时由于溶液呈酸性，所以铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
故答案为：稍过量铁粉；Fe、Cu； Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe+CuSO₄ =FeSO₄+Cu．
（4）铁与空气中的O₂、H₂O同时接触时容易生锈．铜锈的组成中含有碳元素，可能是空气中的二氧化碳参加了反应．所以还需要证明CO₂是否参加反应．
从生锈的原理可以看出要防止生锈必须保持金属表面干燥，其次要干净，当然还可以在金属表面涂一层油漆，隔绝空气和水．
故答案为：与空气中的O₂、H₂O同时接触；CO₂；
保持金属及金属制品表面的洁净与干燥．

点评：解答本题必须理解性质决定用途，金属活动顺序表的应用，金属的生锈和防护等知识．