Question

【題目】神州十一號與天空二號的成功對接增強了國人的民族自信，推動了相關(guān)領域的研究。

（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“a”“b”或“c”）。生鐵和鋼是常見的鐵合金，而鋼的性能比生鐵優(yōu)越，其主要原因是______。工程建設中常用到的鋼材中會添加鎳、鉻等元素，其目的是______。

②鎂合金被譽為“21 世紀綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”．Mg17Al12 是一種特殊的鎂合金．該合金是一種儲氫材料，完全吸氫后得到 MgH2 和 Al，“儲氫過程”屬于______（填“物理”或“化學”）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．該反應的化學方程式為________________。

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

Answer 1

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

【解析】

（1）合金的熔點低于組成合金的各金屬的熔點，所以錫鉛合金的熔點低于錫的熔點，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，其目的是增強抗腐蝕性；Mg17Al12儲氫后生成MgH2 和 Al，所以屬于化學變化；

（2）堿式碳酸鋁鎂受熱分解生成熔點較高的MgO和Al2O3，附著在可燃物表面，隔絕了氧氣，達到滅火的效果；由于MgaAlb(OH)c(CO3)d的化合價為0，其中Mg的化合價為+2價，Al的化合價為+3價，氫氧根的化合價為-1價，碳酸根的化合價為-2價，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生成甲烷和水，方程式為：4H2+CO2 CH4+2H2O; 利用太陽能將 CO2 熱解為碳和氧氣,C元素的化合價由+4價變?yōu)?/span>0價，氧元素的化合價由-2價變?yōu)?/span>0價，所以化合價升高的元素為O元素。