魯科版化學(xué)必修1《復(fù)合材料》2-文庫(kù)吧
2025-10-14 19:33 本頁(yè)面
【正文】 H Al等 )還原金屬氧化物，適合于金屬活動(dòng)性介于 Al～ Cu之間的大多數(shù)金屬的冶煉 (不包括 Al)。如 Fe2O3＋ 3CO 2Fe＋ 3CO2 2CuO＋ C 2Cu＋ CO2↑ 2Al＋ Cr2O3 2Cr＋ Al2O3 WO3＋ 3H2 W＋ 3H2O 若這類(lèi)金屬以硫化物或碳酸鹽的形式存在時(shí)，應(yīng)首先將其轉(zhuǎn)化成氧化物后再還原，如 2ZnS＋ 3O2 2ZnO＋ 2SO2 ZnO＋ C Zn＋ CO↑ 3．電解法 適合冶煉金屬活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬 (一般是在金屬活動(dòng)性順序表中鋁及排在鋁前邊的金屬 )。例如： 2Al2O3(熔融 ) 4Al＋ 3O2↑ MgCl2(熔融 ) Mg＋ Cl2↑ (1)有些活潑性很強(qiáng)的金屬也可以用還原法來(lái)冶煉，如 Na＋ KCl K＋ NaCl 2RbCl＋ Mg MgCl2＋ 2Rb等， 在此主要運(yùn)用了化學(xué)平衡移動(dòng)原理，利用 K、 Rb沸點(diǎn)低，先汽化離開(kāi)反應(yīng)體系，使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進(jìn)行。 (2)化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定的金屬如 Au、 Pt等，在自然界中呈游離態(tài)，用物理方法即可得到。 冶煉金屬一般有下列方法：①焦炭法；②水煤氣 (或氫氣或一氧化碳 )法；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。 (1)請(qǐng)對(duì)下表中的金屬冶煉方法進(jìn)行分析，從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號(hào)填入表中空格： 火燒孔雀石煉銅所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(寫(xiě)主要的兩個(gè) )： ____________________、____________________。 (2)寫(xiě)出以下化學(xué)方程式： ①用焦炭法煉鐵 __________________； ②用水煤氣法煉鎢 ______________________； ③用鋁熱法煉錳 __________________________； ④用電解法冶煉鈉 _______________________。 【 解析 】 選擇金屬的冶煉方法，要依據(jù)金屬的活動(dòng)性及金屬在自然界中的存在狀態(tài)?？兹甘闹饕煞质荂u2(OH)2CO3，火燒時(shí)易分解，木柴或煤炭中有碳，能還原出 Cu。 3．下列用于制備相應(yīng)金屬的反應(yīng)原理中，不可行的是 ( ) A．用氫氣還原氧化鋁制備鋁 B．濕法煉銅： Fe＋ CuSO4===FeSO4＋ Cu C．用鋁熱法可制備鐵、錳、釩、鉻等金屬，但不能制鎂 D．用金屬鈉與 AgNO3溶液反應(yīng)制銀 答案： AD 無(wú)機(jī)材料 美國(guó)航天飛機(jī) “ 哥倫比亞號(hào) ” 爆炸，是震驚世界的航天慘案。專家推測(cè) “ 哥倫比亞 ” 航天飛機(jī)的失事原因之一：覆蓋在航天飛機(jī)外層的一片微不足道的隔熱瓦脫離，引起飛機(jī)外表金屬溫度迅速升高而熔化解體。 (1)其中照片顯示，在“哥倫比亞號(hào)”機(jī)翼下方有幾片小瓷片脫落，引起了科學(xué)家的注意，這是一種覆蓋在航天飛機(jī)表面的特殊的陶瓷片，其主要作用是 ( ) A．增加航天飛機(jī)的強(qiáng)度，防止流星和太空垃圾撞擊而損壞航天飛機(jī) B．將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能供航天飛機(jī)使用 C．便于雷達(dá)跟蹤，接受地面指揮中心的指令 D．在返回大氣層時(shí)，陶瓷耐高溫隔熱，有效地保護(hù)航天飛機(jī)平安返回地面 (2)隔熱瓦是一種金屬陶瓷，金屬陶瓷是由陶瓷和黏結(jié)金屬組成的非均質(zhì)的復(fù)合材料。陶瓷主要是 Al2OZrO2等耐高溫氧化物等，黏結(jié)金屬主要是 Cr、 Mo、 W、Ti等高熔點(diǎn)金屬。下列關(guān)于復(fù)合材料的說(shuō)法不正確的是( ) A．由兩種或兩種以上金屬 (或金屬與非金屬 )熔合而成的物質(zhì)叫復(fù)合材料 B．復(fù)合材料一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能，在綜合性能上超過(guò)了單一材料 C．玻璃鋼是以玻璃纖維和樹(shù)脂組成的復(fù)合材料，它可做船體、汽車(chē)車(chē)身等，也可做印刷電路板 D．復(fù)合材料的熔、沸點(diǎn)一般比它的各組成成分的熔、沸點(diǎn)低 (3)將陶瓷和黏結(jié)金屬研磨，混合均勻，成型后在不活潑氣氛中燒結(jié)，就可制得金屬陶瓷。金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn)，其密度小，硬度高、耐磨、導(dǎo)熱性好，不會(huì)因?yàn)轶E冷或驟熱而脆裂。實(shí)驗(yàn)室有一金屬陶瓷制成的容器，可用來(lái)盛放下列哪些物質(zhì) ( ) A． NaOH溶液 B． KNO3溶液 C．氫氟酸 D．鹽酸 【 解析 】 (1)復(fù)合材料最早用于航天航空領(lǐng)域，最主要的應(yīng)用領(lǐng)域也是宇宙航空工業(yè)。當(dāng)航天飛機(jī)穿入大氣層時(shí)，外殼與大氣層摩擦產(chǎn)生幾千攝氏度的高溫，因此覆蓋航天飛機(jī)表面的陶瓷應(yīng)是耐高溫的復(fù)合材料，并且是隔熱材料。由題干也可看出，航天飛機(jī)失事的原因：隔熱瓦脫離，使機(jī)體熔化。故正確答案為 D。 (2)復(fù)合材料是將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)過(guò)加工制成，而 A項(xiàng)是合金的概念，注意二者的區(qū)別。復(fù)合材料隔熱瓦的特性就是耐高溫， D項(xiàng)顯然錯(cuò)誤。 (3)金屬陶瓷是金屬和陶瓷熔合而成，因此，它具有金屬的性質(zhì)，又具有非金屬氧化物 SiO2的性質(zhì)，所以不能用來(lái)盛放鹽酸、 NaOH溶液、氫氟酸溶液。 【 答案 】 (1)D (2)AD (3)B 4．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A．玻璃鋼是以玻璃纖維做增強(qiáng)體、合成樹(shù)脂做基體的復(fù)合材料 B．飛機(jī)機(jī)身的復(fù)合材料大多是以金屬為增強(qiáng)體、纖維為基體的復(fù)合材料 C．制造網(wǎng)球拍用的復(fù)合材料是在合成樹(shù)脂的基體中加入了碳纖維做增強(qiáng)體 D．航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復(fù)合而成的材料制成的 解析 ：飛機(jī)機(jī)身的復(fù)合材料大多是以纖維為增強(qiáng)體，金屬為基體的復(fù)合材料，而 B項(xiàng)中將基體與增強(qiáng)體顛倒了。 答案 ： B 5．把下列材料與其特性用短線連接起來(lái)。 a．金屬材料 a′. 易破碎 b．有機(jī)合成材料 b′. 強(qiáng)度高、耐磨損、絕緣性好 c
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