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，康康利用下图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

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，康康利用下图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的钢材。康康用下图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，最好不要用铜质接头。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”），乙试管中发生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，则地铁每运行一车次，可减少二氧化碳排放多少千克？

一、地铁站里氧气含量的测定

测定时需要注意的事项：

保证样品的代表性：从地铁站中多个不同位置采样，确保所测样品能够代表整个地铁站的空气状况。

避免样品污染：在收集空气样品时，应避免容器中有污染源，如油烟、其他气体等。

实验环境的控制：测量氧气含量时，要保持实验室内外的空气交换不影响实验结果，同时要避免高温、湿度过大等影响氧气含量的因素。

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二、铁的冶炼

化学反应方程式：

铁的冶炼过程中，碳在高温下与氧化铁反应，生成铁和二氧化碳，反应式为：

$$Fe_2O_3 + 3C \rightarrow 2Fe + 3CO_2$$

 

为了提高CO的利用率，可以改进装置的方法是：

提高一氧化碳的浓度：可以通过增加焦炭的量或提高反应温度，使更多的二氧化碳转化为一氧化碳。

控制炉内氧气含量：减少空气中氧气的输入量，以保证更多的碳和氧气反应形成一氧化碳，进而参与冶炼过程。

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三、金属材料在地铁方面的应用

地铁入口处的雨篷骨架用铝合金而不用纯铁的原因是：

铝合金具有较好的耐腐蚀性、较轻的重量及良好的强度。相比于纯铁，铝合金更适合在外部环境中使用，不易生锈，也更便于加工。

 

钢轨用锰钢的原因是：

锰钢具有更高的强度和硬度，同时提高了耐磨性，可以承受高负荷的摩擦和压力，适合用于钢轨等高耐磨部位。

 

出口处的广告架是金属经焊接而成的，焊条的熔点：

焊条的熔点 ＞ 组成焊条的纯金属的熔点。通常焊条的熔点会比被焊接金属的熔点要高，以避免在焊接过程中发生熔化，确保焊接质量。

 

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四、金属的活动性

如何判断它们是否发生了化学反应？

判断是否发生反应可以通过观察溶液颜色变化、气体产生或者固体沉淀的形成来进行。如果金属反应，溶液的颜色变化通常是最直接的标志，例如铜(II)离子溶液变色等。

 

甲试管中反应前后溶液的质量：

甲试管中的溶液质量通常是减轻的，因为锌片在反应过程中会被溶解，并放出电子。溶液中的锌离子会被铁片还原。

乙试管中的反应方程式为：

$$Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$$

这是锌与硫酸铜的反应，锌取代了铜离子。

补充的实验操作：

为了验证三种金属的活动性，可以采用不同的金属与不同金属盐溶液进行反应。还可以通过对比每种金属与不同浓度的溶液反应速率，进一步探究它们的活动性。

 

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五、二氧化碳排放的减少

已知数据：

每车次地铁运送乘客 1800 人。

每辆 CNG 公交车运送乘客 60 名，消耗天然气（以甲烷计算） a kg。

假设乘 CNG 公交车的乘客改乘地铁后，地铁每车次将减少二氧化碳排放的量。

计算二氧化碳排放减少量：

首先，每辆 CNG 公交车运送的 60 名乘客消耗 a kg 甲烷。

甲烷的燃烧反应：

$$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$$

1 mol CH₄ 生成 1 mol CO₂。
甲烷的摩尔质量是 16 g/mol，二氧化碳的摩尔质量是 44 g/mol。

所以，甲烷消耗的每 a kg 会产生的二氧化碳的质量是：

$$\text{排放二氧化碳的质量} = a \times \frac{44}{16} = 2.75a \text{ kg}$$

 

每辆 CNG 公交车运输 60 名乘客，地铁运输 1800 名乘客，相当于 30 辆 CNG 公交车的乘客。

因此，地铁每运行一车次可以减少的二氧化碳排放量是：

$$30 \times 2.75a = 82.5a \text{ kg}$$

所以，地铁每运行一车次可减少二氧化碳排放 82.5a kg。