Question

【题目】神州十一号与天空二号的成功对接增强了国人的民族自信，推动了相关领域的研究。

（1）合金材料的研发

①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。图 1 能表示锡铅合金的是____（填序号“a”“b”或“c”）。生铁和钢是常见的铁合金，而钢的性能比生铁优越，其主要原因是______。工程建设中常用到的钢材中会添加镍、铬等元素，其目的是______。

②镁合金被誉为“21 世纪绿色金属结构材料”．Mg17Al12 是一种特殊的镁合金．该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到 MgH2 和 Al，“储氢过程”属于______（填“物理”或“化学”）变化。

（2）合成材料的改良

①碱式碳酸铝镁MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O是一种新型塑料阻燃剂， 其受热分解生成熔点较高的MgO和Al2O3，其阻燃原理是______。碱式碳酸铝镁中 a、 b、c、d的代数关系式______。

（3）CO2 的绿色利用

①目前空间站处理 CO2 的一种方法是在催化剂作用下，利用 H2使 CO2转化为甲烷并得到生活用水．该反应的化学方程式为________________。

②以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将 CO2 热解为碳和氧气，这一转化过程（如图 2）中化合价升高的非金属元素是______。

Answer 1

【答案】a 含碳量不同 增强铁的抗腐蚀性 化学 隔绝氧气 2a+3b=c+2d 4H2+CO2 CH4+2H2O O

【解析】

（1）合金的熔点低于组成合金的各金属的熔点，所以锡铅合金的熔点低于锡的熔点，属于锡铅合金的是a，生铁和钢是铁的两种合金，但它们的含碳量不同，因此它们的性能不同，钢材易生锈，添加镍、铬等元素制成合金，其目的是增强抗腐蚀性；Mg17Al12储氢后生成MgH2 和 Al，所以属于化学变化；

（2）碱式碳酸铝镁受热分解生成熔点较高的MgO和Al2O3，附着在可燃物表面，隔绝了氧气，达到灭火的效果；由于MgaAlb(OH)c(CO3)d的化合价为0，其中Mg的化合价为+2价，Al的化合价为+3价，氢氧根的化合价为-1价，碳酸根的化合价为-2价，所以+2a+(+3)b+(-1)c+(-2)d=0,即2a+3b=c+2d；

（3）二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲烷和水，方程式为：4H2+CO2 CH4+2H2O; 利用太阳能将 CO2 热解为碳和氧气,C元素的化合价由+4价变为0价，氧元素的化合价由-2价变为0价，所以化合价升高的元素为O元素。