题目内容
【题目】2017年9月,“砥砺奋进的五年”大型成就展在北京展览馆展出。
(1)下列展品所用材料中,属于金属材料的是_______(填字母序号)。
A “蛟龙号”钛合金船体
B “中国天眼”钢铁圈梁
C “复兴号”铝合金车体
(2)被誉为“中国天眼”的FAST,是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜,支撑它的角钢塔架中含有锰(Mn)。
①塔架选择钢而不是纯铁,是因为钢的硬度比纯铁的硬度_______。
②锰可以与稀盐酸发生置换反应,生成物中锰元素显+2价。则锰与稀盐酸反应的化学方程式为____。
(3)“蛟龙号”船体采用了钛合金材料,这是利用了钛合金_______的性质(至少写二点)。制钛过程有种反应为:TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2,则X的化学式为____。
【答案】ABC 大 Mn+2HCl=MnCl2+H2↑ 抗腐蚀性好、强度高、密度小等 SO3
【解析】
(1)钛合金、钢铁圈梁、铝合金都属于金属材料,故选:ABC。
(2)①钢的硬度比纯铁更大,故填:大。
②单质和化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物的反应,属于置换反应,锰和稀盐酸反应生成物中锰元素显+2价,故化学方程式为Mn+2HCl=MnCl2+H2↑,故填:Mn+2HCl=MnCl2+H2↑。
(3)钛合金具有抗腐蚀性好、强度高、密度小等有点,故用作“蛟龙号”船体材料。
TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2反应前Ti、4F、4H、2S、8O,反应后4H、4F、Ti、2O、2X,根据质量守恒,反应前后原子种类数量不变,故每个X含有一个硫原子,三个氧原子,为SO3,故填:抗腐蚀性好、强度高、密度小等;SO3。
【题目】84消毒液(主要成分为次氯酸钠NaClO)可用于物体表面和环境消毒。用钛、石墨等作电极组装简易装置电解食盐水可制备次氯酸钠,能起到一定的应急作用。
化学方程式可表示为:NaCl+H2ONaClO+H2↑
(提出问题)改变温度、氯化钠溶液浓度、电压和电极间距是否会影响该实验呢?
(查阅资料)有效氯含量可以反映次氯酸钠含量,有效氯含量越高,次氯酸钠含量越高。
(进行实验)
实验1:20℃,钛电极间距1cm,电压10V,1L氯化钠溶液,通电1小时
实验编号 | 1-1 | 1-2 | 1-3 | 1-4 | 1-5 | 1-6 |
NaCl溶液浓度 | 1% | 2% | 3% | 4% | 5% | 6% |
有效氯含量/(g/L) | 3.5 | 3.8 | 3.9 | 4 | 3.9 | 3.7 |
实验2:1L4%氯化钠溶液,通电1小时
实验编号 | 温度/℃ | 电压/V | 钛电极间距/cm | 有效氯含量/(g/L) |
2-1 | 20 | 20 | 1 | 8.4 |
2-2 | 30 | x | 1 | 8.0 |
2-3 | 40 | 20 | 1 | 7.8 |
2-4 | 20 | 20 | 0.5 | 8.2 |
2-5 | 20 | 20 | 1.5 | 8 |
(解释与结论)
(1)由实验1可知,有效氯含量随氯化钠溶液浓度变化的规律是_____。
(2)设计实验2-1、2-4、2-5的目的是_____。
(3)实验2-2中,x=_____。
(4)能证明电压对有效氯含量有影响的实验是_____(填实验编号)。
(反思与评价)
(5)实验过程需在通风处进行并严禁烟火,原因是_____。
(6)84消毒液对皮肤和口腔黏膜具有腐蚀性和刺激性。一般市售84消毒液有效氯含量为50g/L,根据使用需要加水稀释成0.2g/L、0.5g/L、1g/L。
结合本实验,下列分析正确的是_____(填字母)。
A 使用84消毒液时建议佩戴防护口罩与手套
B 本实验中,温度越高,有效氯含量越高
C 实验2-1中,有效氯含量达到市售84消毒液标准
D 本实验制备的次氯酸钠溶液需稀释后使用