10 新考法 [2025贵州中考]在推进中国式现代化建设的进程中,桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。
(1)桥梁的金属材料
①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是
②将赤铁矿(Fe₂O₃)、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下,炉内CO和Fe₂O₃反应得到Fe,反应的化学方程式为
(2)金属材料的制造
一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下:

①“酸洗”时,将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长,铁会被稀盐酸腐蚀,原理是
②“镀锌”利用了锌的金属活动性强于铁,为钢丝提供保护。验证金属活动性Zn强于Fe可选用的试剂是
③“镀锌铝”时,镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图甲,若需生产镀层厚度900μm的锌铝镀层钢丝,最好控制时间和温度为

(3)金属材料腐蚀及防护
①在ZnAl镀层中加入适量Mg可调节镀层的耐腐蚀性能。取含Al质量分数为5%的ZnAlMg镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图乙,镀层的腐蚀速率随镀层中不同Zn、Mg质量分数变化的规律是

②某桥梁主缆采用ZnAlMg钢丝,工程师为了缆索主缆不被腐蚀,设计了桥梁干燥系统如图丙。说明缆索主缆的防护原理:

(1)桥梁的金属材料
①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是
钢丝(合理即可)
(填一种)。②将赤铁矿(Fe₂O₃)、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下,炉内CO和Fe₂O₃反应得到Fe,反应的化学方程式为
Fe₂O₃ + 3CO $\xlongequal{高温}$ 2Fe + 3CO₂
。(2)金属材料的制造
一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下:
①“酸洗”时,将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长,铁会被稀盐酸腐蚀,原理是
Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑
(用化学方程式表示)。②“镀锌”利用了锌的金属活动性强于铁,为钢丝提供保护。验证金属活动性Zn强于Fe可选用的试剂是
Zn 和 FeSO₄ 溶液(合理即可)
(写一组即可)。③“镀锌铝”时,镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图甲,若需生产镀层厚度900μm的锌铝镀层钢丝,最好控制时间和温度为
600 s、460℃
。(3)金属材料腐蚀及防护
①在ZnAl镀层中加入适量Mg可调节镀层的耐腐蚀性能。取含Al质量分数为5%的ZnAlMg镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图乙,镀层的腐蚀速率随镀层中不同Zn、Mg质量分数变化的规律是
镀层中,Zn 元素质量分数由 95%减小到 93.5%、Mg 元素质量分数由 0 增大到 1.5%的过程中,腐蚀速率下降;Zn 元素质量分数由 93.5%减小到 92%、Mg 元素质量分数由 1.5%增大到 3%的过程中,腐蚀速率上升
。②某桥梁主缆采用ZnAlMg钢丝,工程师为了缆索主缆不被腐蚀,设计了桥梁干燥系统如图丙。说明缆索主缆的防护原理:
利用干燥空气的流动,除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物
。答案
10. (1) ①钢丝(合理即可) ②Fe₂O₃ + 3CO $\xlongequal{高温}$ 2Fe + 3CO₂ (2) ①Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑ ②Zn 和 FeSO₄ 溶液(合理即可) ③600 s、460℃ (3) ①镀层中,Zn 元素质量分数由 95%减小到 93.5%、Mg 元素质量分数由 0 增大到 1.5%的过程中,腐蚀速率下降;Zn 元素质量分数由 93.5%减小到 92%、Mg 元素质量分数由 1.5%增大到 3%的过程中,腐蚀速率上升 ②利用干燥空气的流动,除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物
【解析】(1) ①建造桥梁使用的金属材料中属于合金的是钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝。②一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为 Fe₂O₃ + 3CO $\xlongequal{高温}$ 2Fe + 3CO₂。(2) ①铁与稀盐酸反应的化学方程式为 Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑。②验证金属活动性 Zn 强于 Fe 可选择 Zn 和 FeSO₄ 溶液或 Fe 和 ZnSO₄ 溶液等。③由图甲可知,锌铝镀层钢丝的镀层厚度为 900μm 时,时间为 600 s,温度为 460℃。(3) ①分析图乙可知,镀层中,Zn 元素质量分数由 95%减小到 93.5%、Mg 元素质量分数由 0 增大到 1.5%的过程中,腐蚀速率下降;Zn 元素质量分数由 93.5%减小到 92%、Mg 元素质量分数由 1.5%增大到 3%的过程中,腐蚀速率上升。②分析桥梁干燥系统图可知,其是利用干燥空气的流动,除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物,从而达到对缆索主缆防护的目的。
【解析】(1) ①建造桥梁使用的金属材料中属于合金的是钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝。②一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为 Fe₂O₃ + 3CO $\xlongequal{高温}$ 2Fe + 3CO₂。(2) ①铁与稀盐酸反应的化学方程式为 Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑。②验证金属活动性 Zn 强于 Fe 可选择 Zn 和 FeSO₄ 溶液或 Fe 和 ZnSO₄ 溶液等。③由图甲可知,锌铝镀层钢丝的镀层厚度为 900μm 时,时间为 600 s,温度为 460℃。(3) ①分析图乙可知,镀层中,Zn 元素质量分数由 95%减小到 93.5%、Mg 元素质量分数由 0 增大到 1.5%的过程中,腐蚀速率下降;Zn 元素质量分数由 93.5%减小到 92%、Mg 元素质量分数由 1.5%增大到 3%的过程中,腐蚀速率上升。②分析桥梁干燥系统图可知,其是利用干燥空气的流动,除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物,从而达到对缆索主缆防护的目的。
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