材料中的化学。人类社会物质文明的进步与材料的发展密不可分，青铜器的出现，标志着人类步入了文明社会：铁器的广泛使用，促进了农业生产的迅速发展：芯片、光导纤维等的发明和使用，带领人类跨入了信息化社会。
（1）材料的类别
从材料分类的角度看，青铜属于 BB（填序号）；光导纤维属于 DD。
A．复合材料
B．金属材料
C．有机高分子材料
D．无机非金属材料
（2）材料的制备
①东晋《抱朴子》中记载：“以曾青涂铁，铁赤色如铜”（“曾青”即硫酸铜溶液）。
写出其中涉及的化学方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe+CuSO4=FeSO4+Cu，该反应中发生有效相互作用而促使反应发生的微粒是（写出微粒符号） Fe、Cu2+Fe、Cu2+，该反应属于基本反应类型中的 置换反应置换反应。
②现代工业采用高炉炼铁，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式 Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2。该反应中的还原剂是 COCO。
③工业上以石英砂为原料，生产纯度为99.9999999%的高纯硅用以制造芯片。生产过程如图所示，请依次写出涉及的化学方程式 2C+SiO2 高温 2CO+Si2C+SiO2 高温 2CO+Si、Si+2Cl2 △ SiCl4Si+2Cl2 △ SiCl4、SiCl4+2H2 高温 Si+4HClSiCl4+2H2 高温 Si+4HCl。
（3）探究材料的性质
小华在学习合金的性质时，对“合金的抗腐蚀性更强”这一结论产生了质疑。
【提出猜想】结合金属活动性顺序表，她认为铜比青铜（铜锡合金）更抗腐蚀，理由是 锡比铜活泼锡比铜活泼。
【查阅资料】①铜蚀刻是通过使铜接触化学溶液，而达到溶解、腐蚀铜的作用，形成镂空或者凹凸成型的效果，用于钢材质的精密件生产等。
②蚀刻粉是一种白色粉末状固体，能溶于水，能与铜反应将铜转化为可溶性铜盐。
【进行实验】小华分别取蚀刻粉于两只烧杯中，加水溶解，分别放入光亮的青铜片、铜片，一段时间后，观察现象。她发现：铜片表面比青铜片表面更加粗糙斑驳。
【获得论】合金的抗腐蚀性更强。
【反思评价】小红认为：小华的实验过程并不严谨，理由是 青铜片和铜片的厚度不一定相同青铜片和铜片的厚度不一定相同。
请你设计定量实验，比较青铜片与铜片的抗腐蚀性。
药品：蚀刻粉，厚度相同的青铜片、铜片，蒸馏水。仪器自选。
高温
高温
高温
高温
△
△
高温
高温
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
|
分别取蚀刻粉于两只烧杯中，加等量的水溶解，再分别放入厚度相同的光亮的青铜片、铜片，一段时间后，观察现象 分别取蚀刻粉于两只烧杯中，加等量的水溶解，再分别放入厚度相同的光亮的青铜片、铜片，一段时间后，观察现象
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铜片表面比青铜片表面更加粗糙斑驳 铜片表面比青铜片表面更加粗糙斑驳
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青铜片比铜片抗腐蚀性更强。 |
强度
强度
、硬度
硬度
等方面。合金性能得到改良的主要原因是 合金改变了金属的内部结构
合金改变了金属的内部结构
。【答案】B；D；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；Fe、Cu2+；置换反应；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；CO；2C+SiO2 2CO+Si；Si+2Cl2 SiCl4；SiCl4+2H2 Si+4HCl；锡比铜活泼；青铜片和铜片的厚度不一定相同；分别取蚀刻粉于两只烧杯中，加等量的水溶解，再分别放入厚度相同的光亮的青铜片、铜片，一段时间后，观察现象；铜片表面比青铜片表面更加粗糙斑驳；强度；硬度；合金改变了金属的内部结构
高温
高温
△
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：28引用：2难度：0.6
相似题
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1．碳酸氢钠是一种应用广泛的盐，化学小组对其进行了探究。
（1）NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由Na+和（填离子符号）构成，医疗上能用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，反应的化学方程式为。
【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3？
【查阅资料】
材料一：侯氏制碱的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究发现，NaHCO3溶于水时吸收热量，Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。
反应结束后，将试管中的混合物过滤洗涤，低温烘干得白色固体。
（2）烧杯中冰水的作用是。
（3）能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是（须用到的仪器和药品：试管、温度计、水）。
（4）如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是。
【性质探究】
常温下，取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同时发生如下变化：HCO-3
变化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
变化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液显（填“酸”“碱”或“中”）性，结合材料三、四从微观角度说明原因：。
（6）根据本实验，下列说法错误的是（填字母）。
a.pH＜6.68时生成的无色气体为CO2
b.从0～30s,单位体积溶液中H+数目不断增大
c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液发布：2024/12/25 15:30:1组卷：591引用：4难度：0.5 -
2．关于盐的性质研究是一项重要的课题，某兴趣小组以“探究碳酸氢钠的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识碳酸氢钠
（1）下列关于碳酸氢钠的说法正确的是。
A.碳酸氢钠是由Na+和构成HCO-3
B.碳酸氢钠俗称纯碱
C.碳酸氢钠医疗上能用于治疗胃酸过多症
D.碳酸氢钠难溶于水
【任务二】探究碳酸氢钠的性质
（2）探究碳酸氢钠与稀盐酸反应：兴趣小组取适量碳酸氢钠粉末于甲试管中，加入稀盐酸，如图1所示，观察到甲试管中有气泡产生，乙中，说明碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成CO2，写出试管甲中反应的化学方程式。
（3）探究碳酸氢钠的热稳定性：用酒精灯充分加热玻璃管，如图2所示。
资料：无水硫酸铜呈白色，遇水后呈蓝色
①发现玻璃管内无水硫酸铜变蓝，紫色石蕊溶液变红，说明碳酸氢钠受热易分解，且有和二氧化碳生成。
②实验后兴趣小组同学猜想玻璃管A处固体产物仅是Na2CO3而不含有NaOH，请设计实验证明（写出具体步骤和现象）：。
（4）常温下，兴趣小组同学取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同时发生如下变化：HCO-3
变化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
变化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。
①根据上述实验可知NaHCO3溶液显碱性，结合材料一、二从微观角度说明原因：。
②根据本实验，可知从0～30s,单位体积溶液中H+数目不断（填“增大”或“减小”）。发布：2024/12/25 17:0:2组卷：94引用：2难度：0.4 -
3．图是一瓶浓硫酸标签上的部分内容，某探究小组的同学对这瓶硫酸进行了如下探究，请你参与．
[查阅资料]浓硫酸有强腐蚀性，溶于水会放热；硫酸钡不溶于水也不溶于酸．
[探究一]浓硫酸稀释时会放热．
（1）稀释浓硫酸时，所需仪器主要有，应如何稀释浓硫酸？．测量稀释前后溶液的温度，有明显升高的现象．结论：浓硫酸溶于水放热．
[探究二]稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应．图10
（2）稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为实验步骤 实验现象 实验结论 先用pH试纸测定稀硫酸的pH，再逐滴加入氢氧化钠溶液并不断振荡，同时测混合液的pH pH逐渐变大，
最后pH≥7稀硫酸与氢氧化钠
溶液能发生反应．
（3）实验中仅从溶液pH变大，而不强调pH≥7，不能得出稀硫酸与氢氧化钠溶液一定发生反应的结论，理由是．
[探究三]由于该试剂瓶瓶口密封签已破损，同学们怀疑该浓硫酸的质量分数与标签不相符．
[提出问题]该浓硫酸的质量分数是否发生变化？
[实验探究]（4）取该浓硫酸和足量BaCl2溶液反应，过滤、洗涤、干燥沉淀．实验中如何确定硫酸已完全反应．
（5）为达到实验目的，实验中必须要测知的数据是．
[探究结论]（6）由实验测得的数据计算出的硫酸的质量分数与标签不符．该硫酸的质量分数应98%（填“大于”或“小于”）．发布：2025/1/6 8:0:1组卷：38引用：1难度：0.5
