Question

2014年12月28如，郑州地铁1号线投入试运营，不但缓解了市内交通压力，也改善了我市空气质量．
Ⅰ．地铁站里氧气含量的测定
地铁站里氧气的含量应与地面保持一致．现有一瓶从地铁站里收集到的空气样品，康康利用图1实验装置测定样品中氧气的含量．请指出测定时需要注意的事项．（至少3条）
Ⅱ．铁的冶炼
地铁的修建需要大量地钢材，康康用图2装置模拟炼铁的化学原理，请写出反应的化学方程式．为了提高CO的利用率，你将怎样改进此装置？
Ⅲ．金属材料在地铁方面的应用
在地铁修建过程中使用了大量的金属材料
（1）地铁入口处的雨篷骨架用铝合金而不用纯铁的原因是______．
（2）钢轨用锰钢的原因是______．
（3）出口处的广告架是金属经焊接而成的，焊条的熔点______（填“＞”、“=”或“＜”）组成焊条的纯属金属的熔点．
Ⅳ．金属的活动性
康康到工地了解了部分金属材料的防锈问题．技术人员告诉他，采用镀锌钢管做水管时，最好不要用铜制接头．为了探究这三种金属的活动性，康康把等表面积的铁片和锌片放入硫酸铜溶液中（如图3所示）．请回答：
（4）如何判断，它们是否发生了化学反应？
（5）甲试管中反应前后溶液的质量______（填“增重”、“不变”或“减轻”），乙试管中反应的化学方程式为______．
（6）上述实验不能够完全证明三种金属的活动性，需要补充的实验操作是______．
Ⅴ．郑州地铁1号线每车次运送乘客约1800人，走同样的路线，CNG公交车每车次消耗天然气akg（以甲烷计算），每辆CNG公交车运送乘客以60名计．若乘CNG公交车的乘客均改乘地铁1号线，则地铁每运行一次车，可减少二氧化碳排放多少千克？

Answer 1

Ⅰ．为保证本实验成功需要注意的事项有：装置的气密性要好；红磷要足量；必须冷却到室温再读数等，故答案为：装置的气密性要好；红磷要足量；
Ⅱ．一氧化碳能够还原氧化铁，反应的方程式是：3CO+Fe₂O₃

高温 .

3CO₂+2Fe；为了提高CO的利用率，
可以将尾气用软管重新通入玻璃管中与氧化铁反应；
Ⅲ．
（1）铝表面有一层致密的氧化膜，可保护铝不再进一步氧化，并且密度比较小；
（2）钢轨用锰钢的原因是锰钢的硬度大、韧性好；
（3）合金石硬度大，熔点比组成它的各成分的熔点低；
Ⅳ．
（4）铁锌比铜活泼，能够把铜从其盐溶液中置换出来，判断它们是否发生了化学反应可以观察锌片和铁片表面是否有紫红色固体析出；
（5）甲中是Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，每65份质量的锌进入溶液，置换出64份质量的铜，故反应前后溶液的质量增重，乙试管中反应的化学方程式为Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（6）铁锌比铜活泼，能够把铜从其盐溶液中置换出来，但无实验证明铁锌的活泼性，故需要补充的实验操作是把锌片放入硫酸亚铁溶液中，观察现象；
Ⅴ．设地铁每运行一车次可减排二氧化碳的质量为x．消耗天然气的质量为

1800

60

aKg=30aKg
CH₄+2O₂

点燃 .

CO₂+2H₂O（2分）
1644
30akgx

16

44

=

30aKg

x

x=82.5akg
答案：
I．装置气密性好；红磷要足量；点燃红磷后立即塞紧瓶塞；弹簧夹夹紧橡胶管；红磷熄灭并冷却后再打开弹簧夹．
II．3CO+Fe₂O₃

高温 .

3CO₂+2Fe；将尾气用软管重新通入玻璃管中与氧化铁反应
Ⅲ．
（1）铝合金抗腐蚀能力强，且密度比较小
（2）锰钢的硬度大、韧性好
（3）＜
Ⅳ．
（4）观察锌片和铁片表面是否有紫红色固体析出
（5）增重；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
（6）把锌片放入硫酸亚铁溶液中，观察现象
Ⅴ.82.5akg