航空航天技术是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。南京理工大学陈光教授团队研究成功的"PST高温TiAl合金单晶"大幅度提高了耐高温性能,显著改善了材料塑性,对于新型轻质高温结构材料的发展和应用具有非常重要的意义。"PST TiAl单晶"实现了高强高塑的优异结合,持久寿命优于已经成功应用于GEnx发动机的4822合金1~2个数量级,有望将目前TiAl合金的使用温度从650~750℃提高到900℃以上,其抗压能力是第四代单晶合金的3倍,有了这种材料技术,中国也能够制造出世界一流的航空发动机。
(1)关于TiAl合金单晶的说法错误的是 。
A.TiAl合金属于单质
B."PST TiAl单晶"密度小、耐高温、强度大、可塑性强
C."PST TiAl单晶"持久寿命明显优于4822合金
D.钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,医疗上可用来制造人造骨等
(2)工业上常用铝土矿(主要成分为Al 2O 3,含Fe 2O 3杂质)为原料冶炼铝,工艺流程如图。请回答下列问题。
已知:氧化铝与酸、碱都能发生反应;
氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al 2O 3+2NaOH═2NaAlO 2+H 2O。
①试剂X是 (填"氢氧化钠溶液"或"盐酸"),反应Ⅰ后过滤所得的沉淀是 。
②Ⅱ中反应的化学方程式是 ;
③列举产物NaHCO 3的一种用途 ;
④电解氧化铝的化学方程式是 。
初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体,是初中学生的化学实验技能应达到的要求。
(1)某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下:
气体 | 方法(或原理) | 发生装置 | 收集装置 |
O 2 | 方法1:加热氯酸钾 |
均可选择A装置 (可根据需要添加棉花) |
均可选择④ 装 置(填标号) |
方法2:加热① (填化学式) | |||
方法3:分解过氧化氢溶液 | 均可选择③ 装置(填标号) | ||
CO 2 | 化学方程式为② |
(2)该小组将制取的O 2和CO 2(各一瓶)混淆了,设计如下方案进行区分。
方案 |
现象 |
结论 |
方案1:将带火星的木条分别伸入两个集气瓶中 |
若带火星的木条① |
则该瓶气体是O2 |
方案2:向两个集气瓶中分别滴入少量的② 溶液,振荡 |
若溶液变浑浊 |
则该瓶气体是CO2 |
方案3:向两个集气瓶中分别倒入少量的水,振荡后再滴加几滴紫色石蕊溶液 |
若紫色石蕊溶液变为 ③ 色 |
则该瓶气体是CO2 |
…… |
…… |
…… |
(3)制取气体的过程包括:a.选择制取装置;b.验证所得气体;c.明确反应原理。据此,该小组总结出实验室里制取气体的一般思路为 (填"甲"或"乙"或"丙")。
甲、a→b→c 乙、b→a→c 丙、c→a→b
某实验小组探究了溶质的质量分数对H 2O 2分解速率的影响。实验装置如图1所示,用注射器加入不同浓度的H 2O 2溶液(见下表),实验中使用传感器装置测算生成O 2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围),绘制氧气质量随时间变化的曲线,如图2所示。
实验编号 | H 2O 2的质量分数(%) | H 2O 2溶液的体积(mL) | 对应曲线 |
Ⅰ | 3.4 | 10.0 | a |
Ⅱ | 2.4 | 10.0 | b |
Ⅲ | 1.7 | 10.0 | c(待绘制) |
(1)实验前需准备不同浓度的H 2O 2溶液,若要配制100.0g质量分数为2.4%的H 2O 2溶液,需质量分数为30%的H 2O 2溶液 g。
(2)根据实验探究目的,从曲线a、b中,可得出的结论是 。
(3)计算实验Ⅰ条件下H 2O 2完全分解所得氧气的质量,并写出具体计算过程(1.5﹣5.0% H2O2溶液的密度取值1.0g/mL)。
(4)在如图2中画出曲线c的大致位置及趋势。
某废酸液主要含 H 2 SO 4 和 FeSO 4 ,研究人员利用 CaCO 3 消耗部分酸,再加入廉价的电石渣(主要成分为 CaO ),通过一系列操作可得到磁性铁,成本较低且有利于保护环境。工艺流程如图:
(1)该废酸液的pH 7(填"<"或">")。操作Ⅰ的名称为 。
(2)电石渣转化为石灰乳的过程会 (填"吸收"或"放出")热量。
(3)"沉铁"过程中,溶液中的 FeSO 4 和石灰乳中的 Ca ( OH ) 2 发生复分解反应,生成的产物是 和 (填化学式)。
(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式为 。
(5)研究发现,"沉铁"后,溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率,最适宜的pH为 ,pH较低时产率较低的主要原因是 。
溶液的pH |
6.0 |
6.5 |
7.0 |
7.5 |
8.0 |
9.0 |
产物颜色 |
黄褐色 |
黄褐色 |
较黑 |
很黑 |
很黑 |
灰黑色 |
产率(%) |
43.9 |
50.6 |
86.2 |
93.0 |
92.3 |
91.6 |
某兴趣小组在学习碳( C )的化学性质时,了解到高温下 C 与 CuO 反应生成 CO 2 , C 还能使 CO 2 转变成 CO .于是对过量木炭还原 CuO 的气体产物中是否含有 CO 进行了探究。
【猜想与假设 】 C 还原 CuO 时产生的 CO 2 与 C 进一步反应生成 CO ,化学方程式是 。
【 查阅资料 】 CO 不与 NaOH 、 Ca ( OH ) 2 及 H 2 SO 4 反应。
【实验方案】取研细和干燥后的木炭(0.3g)和CuO(2.0g),混合均匀并装入试管,连接装置,高温反应,
检验气体。
【实验过程】
(1)由如图装置③中粉末的颜色变化可检验CO,除此之外,还可通过几种装置的组合,由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在,则装置连接的最佳顺序为 →尾气处理(填字母)。
A.①→②→③→④
B.④→①→②→③→①
C.①→④→①→③→②
D.③→④→①→②
(2)上述进一步确定CO存在的现象是 (装置③中粉末的颜色变化除外)。
(3)装置③中发生反应的化学方程式是 。
(4)写出CO尾气处理的方法: (一种即可)。
【实验结论】高温下,过量木炭还原CuO的气体产物中有CO。
【延伸应用】冬天,室内用炭火取暖时,应注意 。
根据下图回答问题:
(1)写出图中标号仪器名称:① ②
(2)实验室用氯酸钾制取并收集纯净的氧气应选用的装置是 (填序号),反应的化学方程式为 .
(3)实验室用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取氨气,应选择的发生装置是 (填序号).生石灰在此反应中遇水放热, (填“增大”或“降低”)了氨气的溶解度.
(4)用F装置做硫在氧气中燃烧实验,燃烧结束后立即用玻璃片盖住瓶口并振荡,若将集气瓶倒转,发现玻璃片被“吸住”而掉不下来(如图),其原因是___________;
(5)为完成上述实验,用l0mL量筒量取6mL氢氧化钠溶液,读数时量筒内的液体凹液面最低处应与乙图中__________处(填“a”或 “b”)刻度线保持水平.
(6)G是医用输液观察滴夜快慢的滴壶,若用它盛放浓硫酸作氢气的微型干燥装置,则气体应从 (填“c”或“d”)进入.