我國高鐵創(chuàng)造的中國速度令世界矚目，到2050年，我國將全面建成更高水平的現(xiàn)代化鐵路強國。某興趣小組的同學對高鐵建設(shè)中使用的金屬材料開展了一系列的探究。
【探究一】軌道材料
（1）高鐵鐵軌多使用鐵合金而不用純鐵，是因為鐵合金比純鐵 硬硬（填“軟”或“硬”）。工業(yè)采用融合法制合金，合金的形成需先熔化，金屬必須都是液態(tài)才能制成合金，也稱為共熔。一種液態(tài)，一種氣態(tài)的兩種金屬不能共熔，不能轉(zhuǎn)化成合金。鐵和其他3種金屬的熔沸點見下表，據(jù)此判斷，鐵與 Cu和MnCu和Mn（選填“Cu”、“Mn”、“Na”）能形成合金。
| Fe | Cu | Mn | Na | |
| 熔點/℃ | 1535 | 1083 | 1246 | 97.5 |
| 沸點/℃ | 3000 | 2595 | 2061 | 883 |
如果實驗成功，裝置A中玻璃管內(nèi)反應的實驗現(xiàn)象是
紅色粉末變成黑色
紅色粉末變成黑色
。②裝置B的作用是
ac
ac
（填字母）。a.吸收CO2
b.檢驗CO2
c.收集CO
【探究二】車體材料
（3）工業(yè)鋁型材是高鐵產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也就是高鐵車體的主要材料。工業(yè)上常用鋁土礦（主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì)）為原料冶煉鋁，工藝流程如圖2。鋁是兩性氧化物，與酸、堿都能發(fā)生反應，Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O。請回答以下問題：
①試劑X是
氫氧化鈉溶液
氫氧化鈉溶液
（選填氫氧化鈉溶液或鹽酸）。②寫出反應②的化學方程式
NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al（OH）3↓
NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al（OH）3↓
。（4）興趣小組的同學運用手持技術(shù)探究鋁等金屬與酸的反應。如圖3，向250mL的燒瓶內(nèi)注入25mL溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)8.8%的稀鹽酸，分別剪取長約0.4cm、寬約0.4cm的鎂、鋁、鋅、鐵、銅金屬條，打磨后投入燒瓶中，迅速塞緊帶有壓強傳感器的橡皮塞，點擊采集得到如圖4所示的氣壓變化曲線?；卮鹣铝袉栴}：
①曲線a對應的金屬是
銅或Cu
銅或Cu
。②曲線c在18s左右達到最高點后又略微下降的原因是
鎂與稀鹽酸反應放熱，反應結(jié)束，溫度降低
鎂與稀鹽酸反應放熱，反應結(jié)束，溫度降低
。③下列說法錯誤的是
b
b
。a.d對應的反應速率適中，適合實驗室制取氣體
b.如延長反應時間，可得到d的圖像是一條直線
c.從0～100s圖像可推測e對應的金屬打磨不徹底
【答案】硬；Cu和Mn；紅色粉末變成黑色；ac；氫氧化鈉溶液；NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al（OH）3↓；銅或Cu；鎂與稀鹽酸反應放熱，反應結(jié)束，溫度降低；b
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：48引用：2難度：0.5
相似題
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1．碳酸氫鈉是一種應用廣泛的鹽，化學小組對其進行了探究。
（1）NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na+和（填離子符號）構(gòu)成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過多癥，反應的化學方程式為。
【提出問題】實驗室中如何制取少量NaHCO3？
【查閱資料】
材料一：侯氏制堿的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究發(fā)現(xiàn)，NaHCO3溶于水時吸收熱量，Na2CO3溶于水時放出熱量。
【實驗制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應結(jié)束后，將試管中的混合物過濾洗滌，低溫烘干得白色固體。
（2）燒杯中冰水的作用是。
（3）能進一步確認該白色固體是NaHCO3的實驗方案是（須用到的儀器和藥品：試管、溫度計、水）。
（4）如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是。
【性質(zhì)探究】
常溫下，取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同時發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
變化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下，當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液顯（填“酸”“堿”或“中”）性，結(jié)合材料三、四從微觀角度說明原因：。
（6）根據(jù)本實驗，下列說法錯誤的是（填字母）。
a.pH＜6.68時生成的無色氣體為CO2
b.從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：548引用：4難度：0.5 -
2．圖是一瓶濃硫酸標簽上的部分內(nèi)容，某探究小組的同學對這瓶硫酸進行了如下探究，請你參與．
[查閱資料]濃硫酸有強腐蝕性，溶于水會放熱；硫酸鋇不溶于水也不溶于酸．
[探究一]濃硫酸稀釋時會放熱．
（1）稀釋濃硫酸時，所需儀器主要有，應如何稀釋濃硫酸？．測量稀釋前后溶液的溫度，有明顯升高的現(xiàn)象．結(jié)論：濃硫酸溶于水放熱．
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應．圖10
（2）稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 先用pH試紙測定稀硫酸的pH，再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩，同時測混合液的pH pH逐漸變大，
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應．
（3）實驗中僅從溶液pH變大，而不強調(diào)pH≥7，不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應的結(jié)論，理由是．
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損，同學們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)與標簽不相符．
[提出問題]該濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)是否發(fā)生變化？
[實驗探究]（4）取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應，過濾、洗滌、干燥沉淀．實驗中如何確定硫酸已完全反應．
（5）為達到實驗目的，實驗中必須要測知的數(shù)據(jù)是．
[探究結(jié)論]（6）由實驗測得的數(shù)據(jù)計算出的硫酸的質(zhì)量分數(shù)與標簽不符．該硫酸的質(zhì)量分數(shù)應98%（填“大于”或“小于”）．發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：38引用：1難度：0.5 -
3．關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項重要的課題，某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項目式學習。
【任務一】認識碳酸氫鈉
（1）下列關(guān)于碳酸氫鈉的說法正確的是。
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
（2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應：興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中，加入稀鹽酸，如圖1所示，觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生，乙中，說明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應生成CO2，寫出試管甲中反應的化學方程式。
（3）探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：用酒精燈充分加熱玻璃管，如圖2所示。
資料：無水硫酸銅呈白色，遇水后呈藍色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍，紫色石蕊溶液變紅，說明碳酸氫鈉受熱易分解，且有和二氧化碳生成。
②實驗后興趣小組同學猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH，請設(shè)計實驗證明（寫出具體步驟和現(xiàn)象）：。
（4）常溫下，興趣小組同學取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同時發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下，當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實驗可知NaHCO3溶液顯堿性，結(jié)合材料一、二從微觀角度說明原因：。
②根據(jù)本實驗，可知從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷（填“增大”或“減小”）。發(fā)布：2024/12/25 17:0:2組卷：88引用：2難度：0.4
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