Question

金屬是一類重要的材料，人類的生活和生產(chǎn)都離不開金屬．下圖表示了金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限．

（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)和有關(guān)的化學(xué)知識，你認(rèn)為金屬大規(guī)模開發(fā)、利用的先后順序跟下列哪些因素有關(guān)

 

．
①金屬冶煉的難易程度 ②金屬的導(dǎo)電性 ③金屬的活動性 ④地殼中金屬元素的含量
（2）鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會進(jìn)步的一個重要標(biāo)志．請你寫出一氧化碳在高溫條件下把鐵從赤鐵礦里還原出來的化學(xué)方程式

 

．

（3）每年世界上鋼鐵的產(chǎn)量很高，但鋼鐵的銹蝕也給人類帶來了巨大的損失，鐵在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵跟

 

等物質(zhì)相互作用的結(jié)果．自行車的主要材料鋼鐵易生銹，請你為右圖標(biāo)示的自行車部件各設(shè)計(jì)一種不同的、合理的防銹方法：a．三腳架

 

、b．輻條

 

、c．鏈條

 

．
（4）鋁的活動性比鐵強(qiáng)，但鋁與空氣中卻表現(xiàn)出良好的抗蝕性，其原因

 

．
（5）世界衛(wèi)生組織把金屬鋁列為食品污染源之一，指出每人每日鋁的安全攝入量應(yīng)控制在4毫克以下．某飲食店用1000克面粉、4克明礬[化學(xué)式為KAl（SO₄）₂?12H₂O]、小蘇打、食鹽等輔料加適量水，烹炸得油條24根，平均每根50克．問：
①明礬屬于相對分子質(zhì)量為

 

；
②明礬中鉀元素、鋁元素、硫元素、氧元素、氫元素的質(zhì)量比為

 

．
③已知明礬中鋁元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.7%，求4克明礬中鋁元素的質(zhì)量．
④若在烹炸油條過程中鋁元素不損失，某人一天吃一根油條，他攝入鋁的量是否超過安全攝入量．
⑤請?jiān)倥e一種日常生活中會導(dǎo)致鋁進(jìn)入人體的途徑：

 

．

Answer 1

分析：（1）歸納圖中所給出的金屬大規(guī)模開發(fā)、利用的先后順序的年代與金屬活動性順序的關(guān)系，做出判斷；
（2）根據(jù)鐵冶煉原理，寫出一氧化碳在高溫條件下把鐵從赤鐵礦里還原出來的化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)對鐵生銹知識的回顧，說明鐵銹的原因及對于自行車的不同部位防止銹蝕的方法；
（4）利用鋁的活動性比鐵強(qiáng)，分析鋁在空氣中卻表現(xiàn)出良好的抗蝕性的原因；
（5）①相對分子質(zhì)量為分子中所有原子的相對原子質(zhì)量總和，計(jì)算相對分子質(zhì)量；
②組成元素質(zhì)量比為各元素的相對原子質(zhì)量與原子個數(shù)乘積的比，計(jì)算組成元素質(zhì)量比；
③利用一定量化合物中元素的質(zhì)量=化合物質(zhì)量×元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由明礬中鋁元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.7%，求4克明礬中鋁元素的質(zhì)量；
④由題設(shè)所給有關(guān)油條的數(shù)據(jù)，計(jì)算每根油條中鋁元素質(zhì)量，與完全量對比，作出判斷；
⑤回憶生活中與鋁相關(guān)的用品，經(jīng)常使用它們是導(dǎo)致鋁進(jìn)入人體的途徑．

解答：解：（1）由圖中金屬大規(guī)模開發(fā)、利用的先后順序的年代可得出，大規(guī)模使用的先后與金屬活動性強(qiáng)弱相反，因此可推測出金屬大規(guī)模開發(fā)、利用的先后順序跟①金屬冶煉的難易程度和③金屬的活動性有關(guān)；
（2）一氧化碳在高溫下能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（3）鐵生銹是鐵與空氣中的水和氧氣發(fā)生復(fù)雜化學(xué)變化的結(jié)果；日常生活中自行車三角架采取噴涂油漆、輻條采取電鍍、鏈條采取涂油的方法進(jìn)行防止銹蝕；
（4）鋁的活動性比鐵強(qiáng)，常溫下金屬鋁與空氣中氧氣反應(yīng)，鋁的表面生成致密的氧化鋁薄膜（或氧化膜），隔絕了鋁與空氣的接觸；
（5）①明礬KAl（SO₄）₂?12H₂O相對分子質(zhì)量=39+27+32×2+16×8+12×18=474
②明礬KAl（SO₄）₂?12H₂O中鉀元素、鋁元素、硫元素、氧元素、氫元素的質(zhì)量比=39：27：（32×2）：（16×20）：（1×24）=39：27：64：320：24
③4克明礬中鋁元素的質(zhì)量=4g×5.7%=0.228g
④一根油條中含鋁的質(zhì)量=8g×

1

24

=0.0095g=9.5mg＞4mg，一根油條中的含鋁量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了4mg的安全攝入量
⑤鋁制炊具、明礬凈水劑、含鋁的胃藥、易拉罐、鋁箔包裝袋等中都含有鋁，都可能成為導(dǎo)致鋁進(jìn)入人體的途徑；

故答案為：
（1）①③；
（2）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（3）水和氧氣；a噴涂油漆；b電鍍；c涂油；
（4）鋁的表面生成致密的氧化鋁薄膜（或氧化膜），隔絕了鋁與空氣的接觸；
（5）①474；②39：27：64：320：24；③0.228g；④一根油條中的含鋁量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了4mg的安全攝入量；⑤鋁制炊具（或明礬凈水劑、含鋁的胃藥、易拉罐、鋁箔包裝袋等中的任何一種）．

點(diǎn)評：在根據(jù)明礬的化學(xué)式進(jìn)行計(jì)算時，其中12H₂O前面的點(diǎn)只是一種特殊表示方法的需要，而不是數(shù)學(xué)上乘積的簡寫符號．