题目
火车作为一种重要的交通工具，其燃料的选择与应用经历了漫长的历史。Ⅰ.蒸汽机车（1）最初的火车是蒸汽机车，使用煤炭作为燃料。煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物，会形成 ____ 使森林受到破坏，大理石雕像受到腐蚀。Ⅱ.内燃机车（2）随着科技的发展，内燃机车逐渐取代了蒸汽机车。内燃机车使用柴油或汽油作为燃料，根据下表分析，在相同条件下，柴油比汽油燃烧时更容易产生黑烟，原因是 ____ 。 汽油的主要成分 C5H12、C6H14....C11H24 柴油的主要成分 C15H32、C16H34...C18H38 Ⅲ.电力机车（3）电力机车使用电能作为动力来源。以金属锌和高铁酸钾（K2FeO4）等为原料可制作新型高铁充电电池。该电池放电时，Zn与K2FeO4发生反应（化学计量数分别为3和2），生成了氢氧化铁和另外两种碱。①电池放电体现的能量转化关系是 ____ （填序号）。a化学能转化为电能b.电能转化为化学能②高铁电池放电时发生的化学反应方程式为 ____ 。（4）高铁建设需要大量的钢铁材料。锰钢是一种合金，可用于高铁建设。①已知金属活动性：锰＞铁。若用实验验证铁、铜、锰三种金属的活动性，至少需要的三种试剂可以是硫酸锰溶液、硫酸铜溶液和 ____ 。②已知铁的硬度为5，锰的硬度为6（数值越大，硬度越大），可推知锰钢的硬度 ____ （填“＞6”、“＜5”或“介于5～6之间”）。Ⅳ.未来机车（5）2024年3月21日，我国首列氢能源市域列车在位于长春的中车长客试验线成功达速试跑。氢能源是未来火车的潜在燃料。CH4-H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法，其转化流程如下：CH4和H2O 催化剂 CO2和H2 CaO H2-|||-650℃ 600℃-|||-转化I 转化Ⅱ①写出转化Ⅰ的化学方程式 ____ 。②转化Ⅱ中，600℃时加入CaO的作用是 ____ 。（6）2024年春运遭遇暴雪和冻雨，绿皮火车头牵引高铁，送万千游子归乡，让我们在感受中国速度的同时感受中国温度。下列说法正确的是 ____ 。a.每种燃料都有其优缺点，但共同点是推动火车前行，为人类交通运输带来便利b.绿皮火车以内燃机为动力，在极端天气条件下，其可靠性和稳定性具有不可替代的价值c.未来火车燃料和驱动方式可能继续发生变革，为铁路运输带来更高效、环保的动力来源
火车作为一种重要的交通工具，其燃料的选择与应用经历了漫长的历史。
Ⅰ.蒸汽机车
（1）最初的火车是蒸汽机车，使用煤炭作为燃料。煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物，会形成 ____ 使森林受到破坏，大理石雕像受到腐蚀。
Ⅱ.内燃机车
（2）随着科技的发展，内燃机车逐渐取代了蒸汽机车。内燃机车使用柴油或汽油作为燃料，根据下表分析，在相同条件下，柴油比汽油燃烧时更容易产生黑烟，原因是 ____ 。
Ⅲ.电力机车
（3）电力机车使用电能作为动力来源。以金属锌和高铁酸钾（K2FeO4）等为原料可制作新型高铁充电电池。该电池放电时，Zn与K2FeO4发生反应（化学计量数分别为3和2），生成了氢氧化铁和另外两种碱。
①电池放电体现的能量转化关系是 ____ （填序号）。
a化学能转化为电能
b.电能转化为化学能
②高铁电池放电时发生的化学反应方程式为 ____ 。
（4）高铁建设需要大量的钢铁材料。锰钢是一种合金，可用于高铁建设。
①已知金属活动性：锰＞铁。若用实验验证铁、铜、锰三种金属的活动性，至少需要的三种试剂可以是硫酸锰溶液、硫酸铜溶液和 ____ 。
②已知铁的硬度为5，锰的硬度为6（数值越大，硬度越大），可推知锰钢的硬度 ____ （填“＞6”、“＜5”或“介于5～6之间”）。
Ⅳ.未来机车
（5）2024年3月21日，我国首列氢能源市域列车在位于长春的中车长客试验线成功达速试跑。氢能源是未来火车的潜在燃料。CH4-H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法，其转化流程如下：
①写出转化Ⅰ的化学方程式 ____ 。
②转化Ⅱ中，600℃时加入CaO的作用是 ____ 。
（6）2024年春运遭遇暴雪和冻雨，绿皮火车头牵引高铁，送万千游子归乡，让我们在感受中国速度的同时感受中国温度。下列说法正确的是 ____ 。
a.每种燃料都有其优缺点，但共同点是推动火车前行，为人类交通运输带来便利
b.绿皮火车以内燃机为动力，在极端天气条件下，其可靠性和稳定性具有不可替代的价值
c.未来火车燃料和驱动方式可能继续发生变革，为铁路运输带来更高效、环保的动力来源
Ⅰ.蒸汽机车
（1）最初的火车是蒸汽机车，使用煤炭作为燃料。煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物，会形成 ____ 使森林受到破坏，大理石雕像受到腐蚀。
Ⅱ.内燃机车
（2）随着科技的发展，内燃机车逐渐取代了蒸汽机车。内燃机车使用柴油或汽油作为燃料，根据下表分析，在相同条件下，柴油比汽油燃烧时更容易产生黑烟，原因是 ____ 。
| 汽油的主要成分 | C5H12、C6H14....C11H24 |
| 柴油的主要成分 | C15H32、C16H34...C18H38 |
（3）电力机车使用电能作为动力来源。以金属锌和高铁酸钾（K2FeO4）等为原料可制作新型高铁充电电池。该电池放电时，Zn与K2FeO4发生反应（化学计量数分别为3和2），生成了氢氧化铁和另外两种碱。
①电池放电体现的能量转化关系是 ____ （填序号）。
a化学能转化为电能
b.电能转化为化学能
②高铁电池放电时发生的化学反应方程式为 ____ 。
（4）高铁建设需要大量的钢铁材料。锰钢是一种合金，可用于高铁建设。
①已知金属活动性：锰＞铁。若用实验验证铁、铜、锰三种金属的活动性，至少需要的三种试剂可以是硫酸锰溶液、硫酸铜溶液和 ____ 。
②已知铁的硬度为5，锰的硬度为6（数值越大，硬度越大），可推知锰钢的硬度 ____ （填“＞6”、“＜5”或“介于5～6之间”）。
Ⅳ.未来机车
（5）2024年3月21日，我国首列氢能源市域列车在位于长春的中车长客试验线成功达速试跑。氢能源是未来火车的潜在燃料。CH4-H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法，其转化流程如下：
①写出转化Ⅰ的化学方程式 ____ 。
②转化Ⅱ中，600℃时加入CaO的作用是 ____ 。
（6）2024年春运遭遇暴雪和冻雨，绿皮火车头牵引高铁，送万千游子归乡，让我们在感受中国速度的同时感受中国温度。下列说法正确的是 ____ 。
a.每种燃料都有其优缺点，但共同点是推动火车前行，为人类交通运输带来便利
b.绿皮火车以内燃机为动力，在极端天气条件下，其可靠性和稳定性具有不可替代的价值
c.未来火车燃料和驱动方式可能继续发生变革，为铁路运输带来更高效、环保的动力来源
题目解答
答案
解：（1）二氧化硫、二氧化氮等污染物在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，形成酸雨，使森林受到破坏，大理石雕像受到腐蚀；
（2）柴油中各种成分比汽油中碳元素含量高，更容易发生不完全燃烧，故更容易产生黑烟；
（3）①电池放电是将化学能转化为电能，故选：a；
②由题干信息可知，锌、水和K2FeO4发生反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化镁沉淀和氢氧化钾，化学方程式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4KOH；
（4）①在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，设计实验证明金属的活动性顺序，可以使用活动性居中的金属为单质、强和弱的金属为盐溶液的方法，因此可以选择硫酸锰溶液、硫酸铜溶液和铁；
②一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以锰钢的硬度大于铁与锰的硬度，即锰钢的硬度＞6；
（5）①转化Ⅰ是甲烷和水在650℃和催化剂作用下生成二氧化碳和氢气，化学方程式2H2O+CH4$\frac{\underline{\;\;\;650℃\;\;\;}}{催化剂}$4H2+CO2；
②转化Ⅱ中，600℃时加入CaO的作用是除去二氧化碳气体；
（6）a、每种燃料都有其优缺点，燃料燃烧产生能量，都能推动火车前行，为人类交通运输带来便利，正确；
b、在极端天气条件下，电力输送不稳定，绿皮火车以内燃机为动力，其可靠性和稳定性具有不可替代的价值，正确；
c、未来火车燃料和驱动方式可能继续发生变革，为铁路运输带来更高效、环保的动力来源，正确。
故答案为：
（1）酸雨；
（2）柴油中各种成分比汽油中碳元素含量高，更容易发生不完全燃烧；
（3）①a；
②3Zn+2K2FeO4+8H2O=2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4KOH；
（4）①铁；
②＞6；
（5）①2H2O+CH4$\frac{\underline{\;\;\;650℃\;\;\;}}{催化剂}$4H2+CO2；
②除去二氧化碳气体；
（6）abc。
（2）柴油中各种成分比汽油中碳元素含量高，更容易发生不完全燃烧，故更容易产生黑烟；
（3）①电池放电是将化学能转化为电能，故选：a；
②由题干信息可知，锌、水和K2FeO4发生反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化镁沉淀和氢氧化钾，化学方程式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4KOH；
（4）①在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，设计实验证明金属的活动性顺序，可以使用活动性居中的金属为单质、强和弱的金属为盐溶液的方法，因此可以选择硫酸锰溶液、硫酸铜溶液和铁；
②一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以锰钢的硬度大于铁与锰的硬度，即锰钢的硬度＞6；
（5）①转化Ⅰ是甲烷和水在650℃和催化剂作用下生成二氧化碳和氢气，化学方程式2H2O+CH4$\frac{\underline{\;\;\;650℃\;\;\;}}{催化剂}$4H2+CO2；
②转化Ⅱ中，600℃时加入CaO的作用是除去二氧化碳气体；
（6）a、每种燃料都有其优缺点，燃料燃烧产生能量，都能推动火车前行，为人类交通运输带来便利，正确；
b、在极端天气条件下，电力输送不稳定，绿皮火车以内燃机为动力，其可靠性和稳定性具有不可替代的价值，正确；
c、未来火车燃料和驱动方式可能继续发生变革，为铁路运输带来更高效、环保的动力来源，正确。
故答案为：
（1）酸雨；
（2）柴油中各种成分比汽油中碳元素含量高，更容易发生不完全燃烧；
（3）①a；
②3Zn+2K2FeO4+8H2O=2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4KOH；
（4）①铁；
②＞6；
（5）①2H2O+CH4$\frac{\underline{\;\;\;650℃\;\;\;}}{催化剂}$4H2+CO2；
②除去二氧化碳气体；
（6）abc。