Question

4．中國籌劃高鐵“大棋局”，國人有望乘高鐵2天到達美國，請回答下列問題：
（1）高鐵的車體材料可以是A、B
A．強度大、密度小、耐腐蝕的玻璃鋼
B．硬度大、密度小的鋁合金
C．熔點高、可塑性好的金屬鈦
（2）若高鐵列車使用了氫氧燃料電池，則高鐵列車在行駛整個過程中的能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機械能．
（3）在高鐵軌道鋪設(shè)過程中用到了大量的鐵合金．工業(yè)上可以用黃鐵礦（主要成分為FeS₂，其中硫元素的化合價為-1價）來煉鐵，其中發(fā)生的一個反應(yīng)：黃鐵礦和氧氣在高溫下反應(yīng)生成氧化鐵和一種空氣污染物，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式4FeS₂+110₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，該反應(yīng)中鐵元素的化合價變化為由+2價變?yōu)?3價．請從經(jīng)濟、環(huán)保角度分析工業(yè)上用黃鐵礦煉鐵與赤鐵礦相比其缺點是污染大氣、產(chǎn)量低，浪費能源．（答兩點）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)對高鐵的車體材料的要求分析；
（2）根據(jù)氫氧燃料電池提供化學(xué)能來分析；
（3）根據(jù)黃鐵礦和氧氣在高溫下反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化硫以及化合物中各元素的化合價的代數(shù)和為0進行解答．

解答 解：（1）高鐵的車體材料要求強度大、密度小、耐腐蝕，因此選用玻璃鋼、鋁合金，而鈦合金的價格比較昂貴；
（2）氫氧燃料電池提供的是化學(xué)能，因此高鐵列車在行駛過程中的能量來源是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機械能；
（3）黃鐵礦和氧氣在高溫下反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化硫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式4FeS₂+110₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂；化合物中各元素的化合價的代數(shù)和為0可知，該反應(yīng)中鐵元素的化合價變化為由+2價變?yōu)?3價；用黃鐵礦煉鐵與赤鐵礦相比其缺點是污染大氣、產(chǎn)量低，浪費能源．
故答案為：（1）A、B；
（2）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機械能；
（3）4FeS₂+110₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂；由+2價變?yōu)?3價；污染大氣、產(chǎn)量低，浪費能源．

點評 本題主要考查化學(xué)材料的應(yīng)用以及物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時能量的轉(zhuǎn)化，難度不大．