Question

哈爾濱市地鐵1號線的已開通一年多了，現(xiàn)在已成為廣大市民出行的首選交通工
具，同時也緩解了交通壓力．請回答下列問題：
（1）制成地鐵列車的鋼軌材料是錳鋼，該金屬材料應具有的物理性質是

 

（A、B、C中選填）
A．抗腐蝕性好
B．密度小、熔點高
C．韌性好、硬度大
（2）鋼軌焊接的方法通常采用鋁熱法．鋁熱法是一種利用鋁的還原性獲得高熔點金屬單質的方法．用這種方法可以冶煉出高熔點的金屬，例如：在高溫下用鋁和二氧化錳混合發(fā)生置換反應可以制出金屬錳，同時得到氧化鋁．請寫出該反應的化學方程式①

 

，其中該反應前后錳元素的化合價分別為②

 

．
（3）地鐵的開通不僅方便了人們的出行，而且還減少了空氣污染．因為地鐵通常是電力機車，地鐵在行駛過程中的能量轉化為

 

．

Answer 1

考點：合金與合金的性質,有關元素化合價的計算,物質發(fā)生化學變化時的能量變化,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）從由于地鐵機車重量大，鋼軌需要硬度大、韌性好去分析解答；
（2）根據(jù)反應物和生成物以及反應條件書寫化學方程式，并根據(jù)正負化合價代數(shù)和為零計算元素的化合價；
（3）根據(jù)能量的轉化來分析．

解答： 解：（1）由于地鐵機車重量大，鋼軌需要硬度大、韌性好所以常用錳鋼；
（2）鋁和二氧化錳混合發(fā)生置換反應可以制出金屬錳，同時得到氧化鋁，反應的方程式是：4Al+3MnO₂

高溫  .

2Al₂O₃+3Mn；反應前錳存在與氧化錳中，氧元素的化合價是-2，設錳的化合價為x，則有x+（-2）×2=0，解得：x=+4．反應后錳是單質，在單質中，元素的化合價為0．
（3）地鐵機車通常是電力機車，機車行駛過程中的能量轉化是電能轉化為機械能；
故答案為：（1）C；
（2）①4Al+3MnO₂

高溫  .

2Al₂O₃+3Mn； ②+4、0；
（3）電能轉化為機械能．

點評：本題考查了金屬材料的應用，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息進行，書寫反應的化學方程式要注意配平．