《2025年资源库高中化学人教版》

例93 所谓合金，就是不同金属（也包括一些非金属）在熔化状态下形成的一种熔合物或冷却后的固体。下列各种金属的组合中最难形成二元合金的是（ ）
A. Fe、Ag B. Ag、Au C. Zn、W D. Fe、Cu

答案： C
解析：两种金属形成合金的前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点高于另一种金属的沸点，则二者难以形成合金。C项难以制成二元合金，因为在W熔化时Zn已经成为蒸气。

例94 钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它具有很多优良的性能，如耐腐蚀、熔点高、密度小、可塑性好、易于加工等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的生物相容性。根据它们的主要性能，下列用途中不符合实际的是（ ）
A. 用于制造人造骨
B. 用于制造航天飞机
C. 用作保险丝
D. 用于家庭装修，用作钛合金装饰门

答案： C
解析：“钛合金与人体器官具有很好的生物相容性”，A项符合实际；钛及其合金具有耐腐蚀、熔点高、密度小、可塑性好、易于加工等优点，所以B、D项符合实际；因为钛合金的熔点高，短路时不易熔断，起不到保护电路的作用，故不能用作保险丝，C项不符合实际。

例95 某合金与铁的物理性质的比较如表所示：
| | 熔点/℃ | 密度/g·cm⁻³ | 硬度（金刚石为10） | 导电性（银为100） |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 某合金 | 2500 | 3.00 | 7.4 | 2.3 |
| 铁 | 1535 | 7.86 | 4.5 | 17 |
又知该合金具有耐腐蚀、强度大的特性。从以上性能看，该合金不适合作（ ）
A. 导线 B. 门窗框 C. 炉具 D. 飞机外壳

答案： A
解析：从表中数据可知，该合金导电性差，故不适合作导线。

例96 下列说法正确的是（ ）
A. 稀土金属用途广泛，我国稀土资源含量丰富，但品种很少
B. 稀土金属只能用于生产合金
C. 金属钛是一种应用前景很好的稀土金属
D. 稀土金属可用于制造永磁材料、超导材料和发光材料等

答案： D
解析：我国稀土资源不但储量丰富，而且矿种齐全，A错误；稀土金属用途广泛，可单独使用，也可生产合金，B错误；金属钛不属于稀土金属，C错误。

例97 氮化镁（Mg₃N₂）是一种黄绿色粉末，可用于制造特殊陶瓷材料、催化剂等，可由金属镁和纯净的氮气反应制得，某化学兴趣小组同学利用如图3-3-2所示装置来制备少量的Mg₃N₂（夹持装置略）。
已知：Mg₃N₂易与水反应，有关化学方程式为Mg₃N₂+6H₂O=3Mg(OH)₂↓+2NH₃↑
回答下列问题：
（1）装置A中反应容器的名称为_______。
（2）装置B中的试剂为_______，装置F的作用是_______。
（3）装置C、E均需要加热，应先加热装置_______，理由是_______。
（4）装置C中的现象是黑色的氧化铜逐渐变红，有关反应的化学方程式为_______。
（5）若装置C中NH₃的转化率不高，易产生的问题是_______，解决办法是_______。
（6）若实验结束后，将装置E中固体全部取出，称量为a g，向其中依次加入足量的稀盐酸和NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，最后得沉淀b g，则产品中氮化镁的质量分数为_______（用含a和b的代数式表示）。

答案： （1）锥形瓶
（2）碱石灰 防止空气中水蒸气进入装置E
（3）C 使装置C中产生的N₂排出装置E中的空气
（4）3CuO+2NH₃$\xlongequal{\triangle}$3Cu+N₂+3H₂O
（5）装置D中发生倒吸现象 在装置C、D之间加上一个缓冲瓶（或其他合理答案）
（6）$\frac{a-\frac{12}{29}b}{0.28a}$×100%
解析：（1）装置A中的反应容器为锥形瓶。
（2）装置A用来制备氨气，装置B中用碱石灰干燥氨气，装置C中氨气与CuO在加热条件下反应生成氮气，装置D中浓硫酸用来干燥氮气并吸收过量的氨气，装置E中氮气与Mg在加热条件下反应生成氮化镁，加热条件下装置中的氧气与Mg反应生成MgO，应先用氮气排尽装置内空气后再加热装置E制备氮化镁，装置F可防止空气中水蒸气进入硬质玻璃管E，避免氮化镁发生水解。
（3）装置C、E均需要加热，应先加热装置C，后加热装置E，理由：使装置C中产生的N₂排出装置E中的空气，防止生成氧化镁。
（4）装置C中的现象是黑色的氧化铜逐渐变红，说明生成Cu，氨气被氧化生成氮气，根据元素守恒可知反应方程式为3CuO+2NH₃$\xlongequal{\triangle}$3Cu+N₂+3H₂O。
（5）若装置C中NH₃的转化率不高，装置D中浓硫酸会吸收氨气，容易发生倒吸，解决办法是在装置C、D之间加上一个缓冲瓶。
（6）由题给信息可知，产品成分为Mg粉和Mg₃N₂或Mg₃N₂，最终得到的b g沉淀为氢氧化镁，根据Mg元素守恒，产品中Mg元素质量为b g×$\frac{24}{58}$，则产品中N元素质量为（a-$\frac{24b}{58}$）g，根据N原子守恒，氮化镁的质量分数为$\frac{\frac{(a-\frac{24b}{58})g}{14g\cdot mol^{-1}}× \frac{1}{2}× 100g\cdot mol^{-1}}{ag}$×100%=$\frac{a-\frac{12}{29}b}{0.28a}$×100%。