材料中的化學。人類社會物質(zhì)文明的進步與材料的發(fā)展密不可分，青銅器的出現(xiàn)，標志著人類步入了文明社會：鐵器的廣泛使用，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展：芯片、光導纖維等的發(fā)明和使用，帶領(lǐng)人類跨入了信息化社會。
（1）材料的類別
從材料分類的角度看，青銅屬于 BB（填序號）；光導纖維屬于 DD。
A．復合材料
B．金屬材料
C．有機高分子材料
D．無機非金屬材料
（2）材料的制備
①東晉《抱樸子》中記載：“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”（“曾青”即硫酸銅溶液）。
寫出其中涉及的化學方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe+CuSO4=FeSO4+Cu，該反應中發(fā)生有效相互作用而促使反應發(fā)生的微粒是（寫出微粒符號） Fe、Cu2+Fe、Cu2+，該反應屬于基本反應類型中的 置換反應置換反應。
②現(xiàn)代工業(yè)采用高爐煉鐵，寫出以赤鐵礦為原料煉鐵的化學方程式 Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2。該反應中的還原劑是 COCO。
③工業(yè)上以石英砂為原料，生產(chǎn)純度為99.9999999%的高純硅用以制造芯片。生產(chǎn)過程如圖所示，請依次寫出涉及的化學方程式 2C+SiO2 高溫 2CO+Si2C+SiO2 高溫 2CO+Si、Si+2Cl2 △ SiCl4Si+2Cl2 △ SiCl4、SiCl4+2H2 高溫 Si+4HClSiCl4+2H2 高溫 Si+4HCl。
（3）探究材料的性質(zhì)
小華在學習合金的性質(zhì)時，對“合金的抗腐蝕性更強”這一結(jié)論產(chǎn)生了質(zhì)疑。
【提出猜想】結(jié)合金屬活動性順序表，她認為銅比青銅（銅錫合金）更抗腐蝕，理由是 錫比銅活潑錫比銅活潑。
【查閱資料】①銅蝕刻是通過使銅接觸化學溶液，而達到溶解、腐蝕銅的作用，形成鏤空或者凹凸成型的效果，用于鋼材質(zhì)的精密件生產(chǎn)等。
②蝕刻粉是一種白色粉末狀固體，能溶于水，能與銅反應將銅轉(zhuǎn)化為可溶性銅鹽。
【進行實驗】小華分別取蝕刻粉于兩只燒杯中，加水溶解，分別放入光亮的青銅片、銅片，一段時間后，觀察現(xiàn)象。她發(fā)現(xiàn)：銅片表面比青銅片表面更加粗糙斑駁。
【獲得論】合金的抗腐蝕性更強。
【反思評價】小紅認為：小華的實驗過程并不嚴謹，理由是 青銅片和銅片的厚度不一定相同青銅片和銅片的厚度不一定相同。
請你設(shè)計定量實驗，比較青銅片與銅片的抗腐蝕性。
藥品：蝕刻粉，厚度相同的青銅片、銅片，蒸餾水。儀器自選。
高溫
高溫
高溫
高溫
△
△
高溫
高溫
| 實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論 |
|
分別取蝕刻粉于兩只燒杯中，加等量的水溶解，再分別放入厚度相同的光亮的青銅片、銅片，一段時間后，觀察現(xiàn)象 分別取蝕刻粉于兩只燒杯中，加等量的水溶解，再分別放入厚度相同的光亮的青銅片、銅片，一段時間后，觀察現(xiàn)象
|
銅片表面比青銅片表面更加粗糙斑駁 銅片表面比青銅片表面更加粗糙斑駁
|
青銅片比銅片抗腐蝕性更強。 |
強度
強度
、硬度
硬度
等方面。合金性能得到改良的主要原因是 合金改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
合金改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
。【答案】B；D；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；Fe、Cu2+；置換反應；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；CO；2C+SiO2 2CO+Si；Si+2Cl2 SiCl4；SiCl4+2H2 Si+4HCl；錫比銅活潑；青銅片和銅片的厚度不一定相同；分別取蝕刻粉于兩只燒杯中，加等量的水溶解，再分別放入厚度相同的光亮的青銅片、銅片，一段時間后，觀察現(xiàn)象；銅片表面比青銅片表面更加粗糙斑駁；強度；硬度；合金改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
高溫
高溫
△
高溫
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：24引用：2難度：0.6
相似題
-
1．碳酸氫鈉是一種應用廣泛的鹽，化學小組對其進行了探究。
（1）NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na+和（填離子符號）構(gòu)成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過多癥，反應的化學方程式為。
【提出問題】實驗室中如何制取少量NaHCO3？
【查閱資料】
材料一：侯氏制堿的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究發(fā)現(xiàn)，NaHCO3溶于水時吸收熱量，Na2CO3溶于水時放出熱量。
【實驗制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應結(jié)束后，將試管中的混合物過濾洗滌，低溫烘干得白色固體。
（2）燒杯中冰水的作用是。
（3）能進一步確認該白色固體是NaHCO3的實驗方案是（須用到的儀器和藥品：試管、溫度計、水）。
（4）如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是。
【性質(zhì)探究】
常溫下，取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同時發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
變化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下，當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液顯（填“酸”“堿”或“中”）性，結(jié)合材料三、四從微觀角度說明原因：。
（6）根據(jù)本實驗，下列說法錯誤的是（填字母）。
a.pH＜6.68時生成的無色氣體為CO2
b.從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：549引用：4難度：0.5 -
2．關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項重要的課題，某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項目式學習。
【任務(wù)一】認識碳酸氫鈉
（1）下列關(guān)于碳酸氫鈉的說法正確的是。
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
（2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應：興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中，加入稀鹽酸，如圖1所示，觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生，乙中，說明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應生成CO2，寫出試管甲中反應的化學方程式。
（3）探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：用酒精燈充分加熱玻璃管，如圖2所示。
資料：無水硫酸銅呈白色，遇水后呈藍色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍，紫色石蕊溶液變紅，說明碳酸氫鈉受熱易分解，且有和二氧化碳生成。
②實驗后興趣小組同學猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH，請設(shè)計實驗證明（寫出具體步驟和現(xiàn)象）：。
（4）常溫下，興趣小組同學取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同時發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下，當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實驗可知NaHCO3溶液顯堿性，結(jié)合材料一、二從微觀角度說明原因：。
②根據(jù)本實驗，可知從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷（填“增大”或“減小”）。發(fā)布：2024/12/25 17:0:2組卷：88引用：2難度：0.4 -
3．圖是一瓶濃硫酸標簽上的部分內(nèi)容，某探究小組的同學對這瓶硫酸進行了如下探究，請你參與．
[查閱資料]濃硫酸有強腐蝕性，溶于水會放熱；硫酸鋇不溶于水也不溶于酸．
[探究一]濃硫酸稀釋時會放熱．
（1）稀釋濃硫酸時，所需儀器主要有，應如何稀釋濃硫酸？．測量稀釋前后溶液的溫度，有明顯升高的現(xiàn)象．結(jié)論：濃硫酸溶于水放熱．
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應．圖10
（2）稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 先用pH試紙測定稀硫酸的pH，再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩，同時測混合液的pH pH逐漸變大，
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應．
（3）實驗中僅從溶液pH變大，而不強調(diào)pH≥7，不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應的結(jié)論，理由是．
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損，同學們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)與標簽不相符．
[提出問題]該濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)是否發(fā)生變化？
[實驗探究]（4）取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應，過濾、洗滌、干燥沉淀．實驗中如何確定硫酸已完全反應．
（5）為達到實驗目的，實驗中必須要測知的數(shù)據(jù)是．
[探究結(jié)論]（6）由實驗測得的數(shù)據(jù)計算出的硫酸的質(zhì)量分數(shù)與標簽不符．該硫酸的質(zhì)量分數(shù)應98%（填“大于”或“小于”）．發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：38引用：1難度：0.5
相關(guān)試卷