Question

【題目】神州十一號(hào)與天空二號(hào)的成功對(duì)接增強(qiáng)了國(guó)人的民族自信，推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的研究。

（1）合金材料的研發(fā)

①合金的很多性能與組成它們的純金屬不同。圖 1 能表示錫鉛合金的是____（填序號(hào)“a”“b”或“c”）。生鐵和鋼是常見(jiàn)的鐵合金，而鋼的性能比生鐵優(yōu)越，其主要原因是______。工程建設(shè)中常用到的鋼材中會(huì)添加鎳、鉻等元素，其目的是______。

②鎂合金被譽(yù)為“21 世紀(jì)綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”．Mg17Al12 是一種特殊的鎂合金．該合金是一種儲(chǔ)氫材料，完全吸氫后得到 MgH2 和 Al，“儲(chǔ)氫過(guò)程”屬于______（填“物理”或“化學(xué)”）變化。

（2）合成材料的改良

①堿式碳酸鋁鎂MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O是一種新型塑料阻燃劑， 其受熱分解生成熔點(diǎn)較高的MgO和Al2O3，其阻燃原理是______。堿式碳酸鋁鎂中 a、 b、c、d的代數(shù)關(guān)系式______。

（3）CO2 的綠色利用

①目前空間站處理 CO2 的一種方法是在催化劑作用下，利用 H2使 CO2轉(zhuǎn)化為甲烷并得到生活用水．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

②以“鐵氧化物”為催化劑，利用太陽(yáng)能將 CO2 熱解為碳和氧氣，這一轉(zhuǎn)化過(guò)程（如圖 2）中化合價(jià)升高的非金屬元素是______。

Answer 1

【答案】a 含碳量不同 增強(qiáng)鐵的抗腐蝕性 化學(xué) 隔絕氧氣 2a+3b=c+2d 4H2+CO2 CH4+2H2O O

【解析】

（1）合金的熔點(diǎn)低于組成合金的各金屬的熔點(diǎn)，所以錫鉛合金的熔點(diǎn)低于錫的熔點(diǎn)，屬于錫鉛合金的是a，生鐵和鋼是鐵的兩種合金，但它們的含碳量不同，因此它們的性能不同，鋼材易生銹，添加鎳、鉻等元素制成合金，其目的是增強(qiáng)抗腐蝕性；Mg17Al12儲(chǔ)氫后生成MgH2 和 Al，所以屬于化學(xué)變化；

（2）堿式碳酸鋁鎂受熱分解生成熔點(diǎn)較高的MgO和Al2O3，附著在可燃物表面，隔絕了氧氣，達(dá)到滅火的效果；由于MgaAlb(OH)c(CO3)d的化合價(jià)為0，其中Mg的化合價(jià)為+2價(jià)，Al的化合價(jià)為+3價(jià)，氫氧根的化合價(jià)為-1價(jià)，碳酸根的化合價(jià)為-2價(jià)，所以+2a+(+3)b+(-1)c+(-2)d=0,即2a+3b=c+2d；

（3）二氧化碳和氫氣在催化劑的作用下反應(yīng)生成甲烷和水，方程式為：4H2+CO2 CH4+2H2O; 利用太陽(yáng)能將 CO2 熱解為碳和氧氣,C元素的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，氧元素的化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，所以化合價(jià)升高的元素為O元素。