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锂矿加工 2024-09-30 20:24:31

南京不锈钢回收(南京金属材料回收利用)

一、南京动力电池回收再利用产业起步锂回收率已超90%,不锈资源保障有底

“今年上半年,我们动力再生公司做了9000多吨(电池),收南属材收利超过了去年一年的京金量。现在仓库里废电池堆满了,南京正在扩产。不锈”近日,收南属材收利在格林美(武汉)城市矿产循环产业园,京金格林美副总经理、南京武汉动力电池再生技术有限公司(简称“动力再生”)董事长张宇平向上海证券报记者介绍。不锈

8月1日,收南属材收利工业和信息化部节能与综合利用司召开新能源汽车动力电池综合利用工作座谈会,京金由综合利用骨干企业介绍退役动力电池回收、南京梯次及再生利用技术攻关、不锈商业模式创新等情况。收南属材收利工业和信息化部相关负责人在会上表示,将研究制定《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》和行业标准,健全动力电池回收利用体系,支持柔性拆解、高效再生利用等一批关键技术攻关和推广应用,持续实施行业规范管理,提高动力电池回收利用水平。

“现在市场可以说是非常火爆,很多资金涌入,大家都看到了千亿级的市场规模,看到了星辰大海。但另一方面,动力电池回收再利用产业其实刚刚起步,这个行业技术难度大,要脚踏实地、扎扎实实地推进,全产业链协同起来,真正实现从绿色到绿色。”张宇平说,中国的新能源汽车产业已经跑到了全球前列,但资源短缺等问题也很突出,循环再利用则可以补上资源短缺的短板。

据国家动力电池溯源平台数据分析,截至今年3月底,我国再生利用企业已资源化回收处置6.4万吨废旧动力电池,梯次利用已处置7016吨废旧动力电池,并以此生产了780MWh的梯次产品。与此同时,基于动力电池产销量和生命周期,预计到2025年我国动力电池累计退役量将达到108万吨。

锂回收率已超90%,资源保障有底

从多家从事动力电池再生利用的企业提供的数据看,目前锂回收率已超过90%。有预测称,到2050年,依靠锂资源的回收就可以满足动力电池储能行业对锂盐的需求,进而形成锂资源自足内循环和零新开采的局面。

“邦普循环镍钴锰的回收率已经达到99.3%,锂的回收率达到90%以上。”在宜宾举行的2022世界动力电池大会上,宁德时代董事长曾毓群表示,矿产资源并不是产业发展的瓶颈,电池里面绝大部分材料都可以循环利用。邦普循环是宁德时代控股子公司,也是国内领先的废旧电池循环利用企业。

“从行业来看,技术问题可以说已经得到了解决。工业和信息化部发布的《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019年本)》规定再生锂、镍、钴的回收率不得低于85%、98.5%、98.5%。据我所知,一些龙头企业的锂回收率已经达到90%。”江西一家从事动力电池再生利用的企业负责人告诉记者。

2018年,工业和信息化部发布了第一批符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单,华友钴业、格林美、邦普循环、光华科技和赣州豪鹏等5家企业入选,这也被业内称为“白名单”或“正规军”。截至目前,白名单企业已有47家,其中近20家拥有再生资质(部分企业拥有多个资质)。

据张宇平介绍,动力再生的钴镍回收率均已达到99%,锂的回收比例目前在90%至92%之间,目标是提升到95%。以公司目前的回收率测算,一吨废旧电池的再生价值可以达到约2.4万元(以当前金属价格计算),具有较好的经济效益。

在券商研究员看来,高价值金属回收率的逐步提升,龙头公司试验产线的成功运营,为动力电池再生产业的复制扩张提供了基础,也为新能源产业的可持续发展提供了有力保障。

一方面,动力电池回收在环保方面也有硬性要求。电池正极材料中的重金属会升高环境的PH值,处理不当会产生有毒气体。此外,动力电池中含有的多种金属、电解液会危害人体健康,如钴元素可能导致人体出现胃肠功能紊乱、耳聋、心肌缺血等症状。

另一方面,随着锂电池的需求量大幅增长,资源短缺已成为产业发展的主要制约因素。据推算,到2030年,全球锂需求量将达到179万吨/年,大约是目前全球产能的4倍,加之电池原材料的价格也在逐渐升高,电池材料的回收对于降低新能源汽车的成本十分有利。

在此背景下,再生资源则可以提供长期的保障。长江证券相关研报认为,预计2030年通过回收获得的锂、镍、钴分别占同期需求量的31.4%、26.8%、29.3%。亿欧智库更是作出了锂资源战略规划的“三部曲”预测:2030年实现“锂达峰”,2040年实现锂自足,2050年实现锂内循环。即到2040年,我国的锂资源将实现国内开采和使用的自给自足。到2050年,仅依靠锂资源的回收,就可以满足动力电池储能行业对锂盐的需求,最后形成锂资源自足内循环和零新开采的局面。

15分钟完成检测筛选,梯次利用起步

梯次利用的市场前景极其广阔,但目前暂时还处于商业探索期。由于当前标准体系与商业模式尚不清晰,预计未来2至3年仍将处于政策规范与商业化探索期,2025年后则有望迎来大幅增长。

资源循环再生无疑是一件令人激动的事。然而,与大众通常的认知不同,在专业人士看来,再生只是电池“用完”后的最后一步,在此之前,要尽可能地进行梯次利用,做到物尽其用,“否则就不是节能的,也不是环保的。”

张宇平打比方说,一个优秀的运动员,随着年龄的增长,可能参加不了最顶级的赛事了,但也没有必要就此闲下来,还可以做很多其他的工作。“电池也一样,我们费了那么多功夫,把电池做得那么好,用一次就不要了吗?换个场景,完全可以再用嘛。”

梯次利用是指对废旧动力蓄电池进行必要的检验检测、分类、拆分、电池修复或重组为梯次产品,使其可应用至其他领域的过程。依据电池容量的衰减程度,一般分为电池包使用(电池容量大于或等于80%)、电池组梯次利用(电池使用容量处于60%至80%)和单体电池梯次利用(可用容量衰减至20%至60%)等三个阶段。

一方面,难度是显而易见的。首先,退役电池究竟还能不能用?这就需要识别判断。相比于新电池,退役电池的安全性和性能之间差异较大,在梯次利用前需要对电池状态的价值进行判断,并评估其剩余寿命和安全性。其次,要怎么用?这背后也需要电池分选技术、重组技术以及更先进的电池管理技术等支撑。再次,面对一致性更差的电池组,品质和安全如何保障?在大规模的工业生产前,这些问题都需得到彻底解决。

另一方面,梯次利用的市场前景极其广阔,如在工程机械、低速车、叉车、储能电站、UPS甚至包括农机、无人机等细分领域都可应用。

一些示范项目的成功运营,也增加了梯次利用从业者的信心。去年7月,南京地区100台顺丰电动三轮车参与了顺丰集团与华友钴业合作开展的铅酸电池换锂电池测试项目。测试结果显示,梯次利用锂电池相较普通铅酸电池重量轻、动力强、续航长、充电速度快,目前已安全行驶50万公里。

据华友钴业相关负责人介绍,近年来,公司打造了“城市智慧能源互联网梯次利用”服务模型,积极推进物联网、智慧城市、新能源储能等领域的梯次锂电池应用,包括5G无人物流车、外卖或快递电动车、城市环卫电动车、通信备电产品、冷库备电、数据库备电、储充一体化等应用场景,已在北京、上海、深圳、广州等60多个城市运营。

需求引导着市场供给,也激励了技术的进步。“现在我们15分钟就可以完成检测,按照传统的办法,每个电芯要3个小时。”张宇平介绍,基于前期搜集的动力电池大数据,公司尝试构建了多个数据模型,通过神经网络来自动判别识别,提高检测效率。通过“体检”的电芯,将会与同等规格的“小伙伴”,被重新组装成新的电池包,进行梯次利用。

巨大的经济价值,是推动行业进步的源动力。华友钴业总裁助理、华友循环总经理鲍伟介绍,回收行业通过梯次利用和再生利用,使锂电池的全生命周期的成本降低了20%以上。

“梯次利用暂时还处于商业探索期。”一位接受采访的券商研究员介绍,由于当前标准体系与商业模式尚不清晰,预计行业未来2至3年仍将处于政策规范与商业化探索期,2025年后则有望迎来大幅增长。

以创新引领产业升级,从绿色到绿色

新能源汽车产业,中国有先发优势。动力电池产业,中国产能占据全球一半以上,规模优势明显,技术上也处于全球领先。如果再把回收再利用这个环节做好,就可以形成完整的循环产业链闭环,真正实现从绿色到绿色。

行业前景广阔,梯次利用示范效应逐步获得认可,再生技术已取得突破,但背后面临的问题也不能忽视。“从回收体系的建设,到拆解和梯次利用,最后到再生,几个大的环节,可以说都还处于起步阶段。”有接受采访的业内人士表示,近两年受锂电上游原材料价格大涨等因素影响,一些看到“钱景”的资本大量涌入,“不能急功近利,而是需要扎扎实实做好产业生态。”

记者综合多位采访对象的观点发现,产业发展的压力或者动力至少来自三方面。

首先,海外已经出台相应的法规。欧盟新电池法于2022年1月1日正式实施,到2030年,新电池法要求电池生产中Co(钴)、Ni(镍)、Li(锂)的再生材料使用量占比不得低于12%、4%、4%;到2035年,Co、Ni、Li的再生材料使用量占比不得低于20%、12%、10%。

“在此背景下,中国电池企业也必须加大再生材料的使用,加强相应的供应链建设,不然就会被挡在门外。”亿纬锂能相关负责人称。2021年8月,亿纬锂能与格林美签署《10000吨回收镍产品定向循环供应合作备忘录》。自2024年起,格林美承诺向亿纬锂能供应每年1万吨以上的回收产出镍产品,合作期限自产品供应开始延续10年,且可根据需要进行数量增加和合作期限的延长。

其次,从国内的产业现状来看,原生资源无法满足生产的需要。统计数据显示,中国镍、钴资源储量较小,与我国巨大的新能源汽车市场不相匹配,目前九成以上的镍、钴资源仍需进口。虽然锂的储量相对镍、钴资源较为充足,但面临锂矿开采难度大、矿品品位低等因素的制约,锂资源产能有限,导致目前七成以上的锂资源仍需进口。

此外,受原材料涨价等多种因素影响,近年来国内资本大量涌入动力电池回收再利用行业,不仅容易造成资源浪费,还会破坏生态。据统计,2021年我国动力电池回收利用相关企业注册量增长至2.4万家。GGII数据显示,2021年全国锂电池理论退役量达51.2万吨,实际回收废旧锂电池29.9万吨,这意味着大批废旧电池流入了并不具备处理能力的中小企业手中。

“行业还没完全发展好就开始‘内卷’了。”中国工程院院士孙逢春日前表示,要谨防回而不收、收而不用、收而滥用等问题。

“一定要沉下心来,扎扎实实做研发,真正提升技术来推动行业的进步。”张宇平说。据他介绍,动力再生目前聚集了10多名博士,围绕动力电池的梯次利用和再生等进行技术攻关。“以锂为例,如果回收率能提升一个百分点,每吨(废旧电池)的再生价值就可以提升几千元。”

而回收率的进一步提升,还需要全产业链的协同,比如从电池设计时就考虑到后续的回收问题。8月3日,中国汽车动力电池产业创新联盟在武汉召开“动力电池可制造易回收的技术研讨会”,产业链上的数十家企业共同探讨将循环理念植入电池设计制造等生产环节,提升产品的一致性,降低回收再利用的难度。

“新能源汽车产业,中国有先发优势。动力电池产业,中国产能占据全球一半以上,规模优势明显,技术上也处于全球领先。如果再把回收再利用这个环节做好,就可以形成完整的循环产业链闭环,真正实现从绿色到绿色。”接受记者采访的专家表示,动力电池材料的循环再造,是推动我国从新能源产业大国走向新能源产业强国的关键,只要规范有序发展,前景光明、空间广阔。

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二、九年级下册化学关于金属材料的题(带答案的)

2011中考化学试题汇编第八单元金属和金属材料

1.(2011.济宁市)将垃圾分类回收利用,既节约资源,又防止污染,符合可持续发展的要求。例如:破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收,它们属于()

A.金属 B.氧化物

C.盐 D.有机物

2.(2011.南昌市)南昌市地铁轨道1号线建成将极大改善市区交通状况。地铁轨道通常是由锰钢制成的,锰钢属于()

A.金属材料 B.复合材料 C.合成材料 D.无机非金属材料物

3.(2011.宿迁市)下列应用在高铁列车上的材料,不属于金属材料的是()

A.不锈钢 B.玻璃 C.铝合金 D.铜线

4.(2011.娄底市)下列与金属有关的说法正确的是()

A.生铁和钢都是铁的合金

B.废旧电池可以随意丢弃,不会对环境造成污染

C.银的导电性比铜强,所以一般用银作电线

D.铁矿石在地壳中含量最丰富,可以随意开采

5.(2011.泉州市)下列有关铁及其化合物的说法中错误的是()

A.生铁和钢都是铁的合金

B.铁在潮湿的空气中容易生锈

C.地壳中含量最多的金属元素是铁元素

D.一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁

6.(2011.桂林市)下列认识不正确的是()

A.钢是很纯的铁 B.铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O

C.隔绝空气和水可以防止铁生锈 D.被腐蚀的铁制品应该加以回收

7.(2011.苏州市)下列关于合金的说法正确的是()

A.合金不属于金届材料 B.合金的硬度一般比各成分金属大

C.合金属于金属单质 D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属

8.(2011.黄石市)食品包装袋中经常使用到铝箔,铝能制成铝箔是因为铝具有良好的()

A.导电性 B.抗腐蚀性 C.导电性 D.延展性

9.(2011.成都市)将洁净光亮的铁钉在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈,主要原因是()

A.铁钉附近湿度增大,溶氧量增多 B.隔绝了氧气

C.温度更低 D.更易与二氧化碳反应

10.(2011.滨州市)为预防自行车生锈,下列做法中不合理的是()

A.车架表面喷涂油漆 B.钢圈表面镀防护金属

C.链条表面涂机油 D.露天放置,日晒雨淋

11.(2011.内江市)鞍钢集团全力支持上海世博会,为上海虹桥交通枢纽建设提供了4.7万吨精品钢材。下列关于钢的说法错误的是()

A.钢是一种铁合金 B.钢的许多性能优于生铁

C.钢的含碳量高于生铁 D.钢是一种混合物

12.(2011.宜宾市)下列有关说法不合理的是()

A.“缺铁性贫血”里所说的铁不是单质铁

B.家用铝锅可以用来盛放酸性食物

C.防毒面具里的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气

D.可用盐酸除去铁锈

13.(2011.百色市)铁是生产和生活中使用最多的金属材料,下列关于铁的叙述不正确的是()

A.铁生锈时生成四氧化三铁 B.表面涂漆以防止铁生锈

C.铁制品应放置于干燥的环境中 D.经常清扫铁器表面灰尘可以防止铁生锈

14.(2011.黄石市)下列各组实验,不能说明铁和铜的金属活动性强弱的是()

A.铁丝和铜丝分别插入稀硫酸 B.铁丝和铜丝分别插入氢氧化钠溶液中

C.铜丝插入硫酸亚铁溶液中 D.铁丝和铜丝分别在氧气中点燃

15.(2011.泰安市)下列关于铁的叙述正确的是()

A.铁在潮湿的空气中易生锈 B.铁与稀硫酸反应,生成Fe2(SO4)3和H2

C.能用铁桶盛农药波尔多液 D.用稀盐酸除铁锈,生成FeCl2和H2O

16.(2011.百色市)某金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为:R+ 2AgNO3 R(NO3)2+ 2AgR与硝酸铜溶液不发生反应,关于R的推断正确的是()

A. R的活泼性介于铜、银之间 B. R能置换出酸中的氢

C. R的活泼性比铜强 D. R的活泼性比铜强、银都弱

15.(2011.娄底市)对A、B、C三种金属活动性的实验研究过程如下:(1)取大小相等的三种金属片,分别放入CuSO4溶液中,一段时间后,A、C表面出现红色物质,B表面没有现象。(2)取大小相等的A、C两种金属片,分别放入相同的稀盐酸中,A、C表面都产生气泡,但A产生气泡的速度明显比C的快。则A、B、C三种金属的活动性顺序是()

A.A>C>B B.C>A>B C.C>B>A D.A>B>C

16.(2011.鸡西市)把金属X放入Cu(NO3)2溶液中,X表面有红色固体析出;若放入Mg(NO3)2溶液中,无明显现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是()

A. Mg、X、Cu B. X、Mg、Cu

C. Mg、Cu、X D. Cu、X、Mg

17.(2011.天津市)有X、Y、Z三种金属,X在常温下就能与氧气反应,Y、Z在常温下几乎不与氧气反应;如果把Y和Z分别放入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,Z不反应。根据以上实验事实判断,X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是()

A. X Z Y B. X Y Z C. Y Z X D. Z Y X

18.(2011.泰安市)有X、Y、Z三种金属,将三种金属分别浸入稀硫酸中,Y溶解并放出氢气,X、Z不溶解;将X浸入Z的硫酸盐溶液中,在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性由强到弱排列顺序正确的是()

A.X>Y>Z B. Y>X>Z C. Y>Z>X D. X>Z>Y

19.(2011.肇庆市)将a、b、c三种金属分别投入稀盐酸中,只有b溶解并产生气泡;把a和c分别放入硫酸铜溶液中,在a表面有铜析出,c没有变化。则a、b、c的金属活动性顺序是()

A.c>b>a B.b>a>c C.a>c>b D. b>c>a

20.(2011.雅安市)下列金属中,活动性最弱的是()

A.铝 B.铜 C.镁 D.铁

21.(2011.福州市)常见金属活动性顺序如图4:

下列各组物质间能发生反应的是()

A.铜和硝酸钠溶液 B.铁和稀盐酸 C.锌和氯化钾溶液 D.银和稀硫酸

22.(2011.武汉市)实验室里,用如右图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验,下列说法错误的是()

A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成

B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁

C.反应后,玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,证明一定有铁生成

D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置

23.(2011.烟台市)铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关于铁及其合金的说法中正确的是()

A.铁是地壳中含量最丰富的金属元素

B.不锈钢的抗腐蚀性好,可用于制造医疗器械

C.铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成氧化铁

D.铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生缓慢氧化的过程

24.(2011.巢湖市)芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩。它以钢材为主料,经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是()

A.铁画应悬挂在干燥的环境中

B.所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉

C.给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀

D.所用的主要材料──低碳钢,有较好的锻轧性能,它不属于铁的合金

25.(2011.日照市)下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验(铁钉在不同环境中),实验一段时间后,得出的结论错误的是()

A.甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为:乙>甲>戊 B.丙中的铁钉不生锈

C.铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触 D.丁中铁钉生锈最严重

26.(2011.眉山市)在天平两盘上的烧杯中,各放入质量相同的稀硫酸,调节天平至平衡。分别向两边烧杯各加入5g镁和5g铁,镁和铁全部反应而消失后,天平的指针()

A.偏向加铁的一边 B.偏向加镁的一边

C.仍停留在原来的位置 D.无法确定

27.(2011.南京市)某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后,如果生成0.2g氢气,该合金中的元素可能是()

A. Zn和Fe B. Cu和Au C. Zn和Cu D. Mg和Al

28.(2011.广州市).为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素,某学习小组设计了下列实验下列说法正确的是()

A.对比实验①和②,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响

B.对比实验②和③,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响

C.对比实验②和③,可研究温度对反应剧烈程度的影响

D.对比实验①和②,可研究温度对反应剧烈程度的影响

29.(2011.广州市)甲、乙、丙、丁四种金属。甲即使在高温时也不与氧气反应。乙、丙、丁在一定条件下都能与氧气反应。丁盐的水溶液可用丙制的容器盛放,但不能用乙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是()

A.甲>乙>丁>丙 B.丙>丁>乙>甲

C.丙>乙>丁>甲 D.乙>丁>丙>甲

30.(2011.广安市)锰(Mn)和镍(Ni)都是金属,将镍丝插入硫酸锰溶液中,无变化;将镍丝插入硫酸铜溶液中,镍丝上有铜析出。则Mn、Ni、Cu的金属活动性由弱到强排列正确的是()

A.Mn Cu Ni B. Ni Mn Cu C.Cu Ni Mn D. Mn Ni Cu

31.(2011.烟台市)下列比较金属活动性强弱的实验设计、现象和结论均正确的是()

选项实验设计现象结论(金属的活动性)

A将铝丝放人硫酸铜溶液中无现象 Cu>Al

B分别将相同形状的镁条和铝条点燃放入盛氧气的集气瓶中镁条燃烧得更剧烈 Mg>Al

C分别将锌粉与铁丝放入相同浓度的稀盐酸中锌粉产生气泡的速率比铁丝快 Zn>Fe

D分别将铁丝与铜丝放入相同浓度的稀盐酸中铁丝表面产生气泡,铜丝无现象 Fe>Cu

32.(2011.武汉市)某工厂排放的废液中含有少量硫酸和硫酸铜。小军同学取适量废液放入盛有一定量锌粉的烧杯中,搅拌,待充分反应后过滤,得少量滤渣和滤液。关于该实验,下列说法正确的是()

A.反应前后液体的酸性减弱,pH变小 B.实验所得滤液是纯水,可直接排放

C.滤渣中一定含铜和锌 D.发生的反应都是置换反应

33.(2011.济宁市)学习金属单元后,我们知道Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为:Zn>Fe>Cu。为验证这一结论,下面实验设计合理的是()

A.将Zn、Cu两金属片分别放入稀盐酸中

B.将Fe、Cu两金属片分别放人稀盐酸中

C.将Zn、Fe两金属片分别放人CuCl2溶液中

D.将Zn、Cu两金属片分别放人FeCl2溶液中

34.(2011.德州市)某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序,设计了五个实验:①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中;②将Ag放入Cu(NO3)2溶液中;③将Cu放入AgNO3溶液中;④将Cu放入ZnSO4溶液中;⑤将Zn放入AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是()

A.①② B.①③ C.②④ D.①⑤

35.(2011.绵阳市)相同质量的Mg、Fe分别与稀盐酸作用,产生H2的质量m(H2)与加入稀盐酸的体积V(稀盐酸)关系如下图所示,其中正确的是()[来源:Zxxk.Com] D

36.(2011.南昌市)有等质量的A、B两金属,相对原子质量Ar(A)<Ar(B),将A放入质量分数为15%的稀硫酸中,B放入质量分数为15%的稀盐酸中,在反应中A、B均为正二价,产生氢气的质量随反应时间变化曲线如右图。下列说法正确的是()

A.产生氢气的速率A<B

B.反应后A、B一定都有剩余

C.消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等

D.消耗B的质量一定小于A的质量

37.(2011.泰州市)把某稀硫酸分为等体积的两份,放入两个烧杯中,分别加

入等质量的甲、乙两种金属,反应后金属都没有剩余。产生H2

的质量随时间变化的趋势如图。下列说法正确的是()

A.甲的活动性比乙强

B.甲的相对原子质量一定比乙小

C.反应消耗等质量的硫酸

D.反应消耗等质量的金属

38.(2011.天津市)人类的生产、生活离不开金属。

(1)地壳中含量最高的金属元素是。

(2)在建筑工地露天放置的钢铁容易生锈,钢铁生锈实际是铁与空气中的发生化学反应,所以在钢铁表面涂油、刷漆等,能防止钢铁生锈。

(3)工业生产中常用10%的稀盐酸来除铁制品表面的铁锈,实验室若要配制该盐酸200g,则需用量筒量取溶质质量分数为38%的浓盐酸(密度为1.19g/ml) ml(计算结果保留至0.1);实验室在配制10%的稀盐酸的过程中,除了用到量筒、胶头滴管外,还需要用到的仪器有。

(1)铝元素(2)氧气和水蒸气(3)44.2烧杯、玻璃棒

39.(2011.南充市)化学和我们的日常生活息息相关,化学科学的发展促进了人类社会文明的进步,提高了人们的生活质量。请你用化学方程式解释下列问题:

①用盐酸除去铁制品表面的铁锈,该反应的基本类型是②生活中铝制器皿在空气中形成具有保护作用的薄膜,

该反应的基本类型是

① 6HCl+ Fe2O 3=2FeCl3+ 3 H2O复分解反应

② 4Al+3O2= 2Al2O3化合反应

40.(2011.鸡西市)乐乐同学是一个热爱劳动、善于观察的学生,在星期天帮助妈妈擦洗玻璃时,发现厨房的钢窗比卧室的钢窗锈蚀严重。请回答:

(1)产生这一现象的原因。

(2)在不拆掉此钢窗的前提下,如何防止钢窗进一步锈蚀?

(3)金属资源储量有限且不能再生,为了保护金属资源,除防止金属的腐蚀外,你还有什

么合理的建议(答一点即可)?

(合理答案均可)

41.(2011.大连市)铝、铜、铁是生活中常见的金属。

(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是。

(2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的性。

(3)铁制品锈蚀,实际上是铁跟空气中的发生了化学反应。焊接铁制品时,通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈,反应的化学方程式为。防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是。

(1)铝在空气中氧化表面形成致密的氧化物薄膜;(2)导电性;

(3)水、氧气 Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O刷漆

42.(2011.河南省)(3分)金属是一类重要的材料,其应用十分厂—泛。

(1)铝的利用比铜和铁晚。金属大规模开发和利用的先后顺序与下列有关。甲.金属的活动性乙.金属的导电性丙.金屑在地壳中的含量

(2)相同的铁栏杆,为什么安装在南方沿诲地区比安装在北方更容易生锈?

(3)写出用盐酸清洗铁锈(主要成分是Fe2O3)的化学方程式。

(1)甲

(2)铁在潮湿的空气中容易生锈,南方沿海地区的空气湿度较大且温度要高一些。

(3)Fe2O3+6HCl=2FeCl3十3H2O

43.(2011.临沂市)相同质量的M、N两种活泼金属,分别与足量的稀盐酸在室温下发生反应(M、N在生成物中的化合价为均为+2价),生成H2的质量m和反应时间t的关系如右下图所示。

(1)金属活动顺序是M比N(填“强”或“弱”);相对原的相对原子质量是M比N的(填“大”或“小”)。

(2)M与稀盐酸反应结束后,消耗稀盐酸中溶质的质量为 g。

(1)强小(2)36.5

44.(2011.广州市)(9分)钢铁是使用最多的金属材料。

(1)生铁和钢都是铁合金,其中含碳量较高的是_______________。

(2)人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固.但铁在一定条件下也能发生各种反应,

如铁丝在氧气中燃烧,反应的化学方程式是__________________。

(3)将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解后,再加入铁粉充分反应,过滤,得到滤渣A

和滤液B。再将滤渣A加入足量稀硫酸中,有气泡冒出,充分反应后,剩余固体物质的质量为12.8g

①滤渣的成分是__________,滤液B的成分是_________________。

②原氧化铜的质量m=________________g。

⑴生铁⑵

⑶① Cu、Fe FeSO4、H2O②16g

45.(2011.内江市)铁路上铺设钢轨常利用铝热反应:2Al+ Fe2O3=高温= 2Fe+ Al2O3,该反应说明铝的活动性比铁(填“强”或“弱”);黄金是一种贵重金属,各种黄金首饰易于保存,具有收藏价值的主要原因是。

强金属活动性强弱(或化学性质不活泼或性质稳定或难与其它物质反应等等)

三、复合材料在军事中的应用

复合材料

先进复合材料是比通用复合材料有更高综合性能的新型材料,它包括树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料等,它在军事工业的发展中起着举足轻重的作用。先进复合材料具有高的比强度、高的比模量、耐烧蚀、抗侵蚀、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隐身、抗高速撞击等一系列优点,是国防工业发展中最重要的一类工程材料。

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(1)树脂基复合材料

树脂基复合材料具有良好的成形工艺性、高的比强度、高的比模量、低的密度、抗疲劳性、减震性、耐化学腐蚀性、良好的介电性能、较低的热导率等特点,广泛应用于军事工业中。树脂基复合材料可分为热固性和热塑性两类。热固性树脂基复合材料是以各种热固性树脂为基体,加入各种增强纤维复合而成的一类复合材料;而热塑性树脂则是一类线性高分子化合物,它可以溶解在溶剂中,也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体,冷却后硬化成为固体。树脂基复合材料具有优异的综合性能,制备工艺容易实现,原料丰富。在航空工业中,树脂基复合材料用于制造飞机机翼、机身、鸭翼、平尾和发动机外涵道;在航天领域,树脂基复合材料不仅是方向舵、雷达、进气道的重要材料,而且可以制造固体火箭发动机燃烧室的绝热壳体,也可用作发动机喷管的烧蚀防热材料。近年来研制的新型氰酸树脂复合材料具有耐湿性强,微波介电性能佳,尺寸稳定性好等优点,广泛用于制作宇航结构件、飞机的主次承力结构件和雷达天线罩。

玻璃纤维

目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维,是比较理想的耐热防火材料,用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件,大量应用于火箭、导弹的防热材料。

碳纤维

碳纤维具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能,首先在航空航天领域得到广泛应用,近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。

芳纶纤维

芳纶纤维比强度、比模量较高,因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件(如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等)、舰船(如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等)、汽车(如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等)以及耐热运输带、体育运动器材等。

超高分子量聚乙烯纤维

超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一,尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性,许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩,大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。除在军事领域,在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。

热固性树脂基复合材料

热固性树脂基复合材料是指以热固性树脂如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等为基体,以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等为增强材料制成的复合材料。环氧树脂的特点是具有优良的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性、良好的粘接性能和较高的机械强度,广泛应用于化工、轻工、机械、电子、水利、交通、汽车、家电和宇航等各个领域。酚醛树脂具有耐热性、耐磨擦性、机械强度高、电绝缘性优异、低发烟性和耐酸性优异等特点,因而在复合材料产业的各个领域得到广泛的应用。乙烯基酯树脂是20世纪60年代发展起来的一类新型热固性树脂,其特点是耐腐蚀性好,耐溶剂性好,机械强度高,延伸率大,与金属、塑料、混凝土等材料的粘结性能好,耐疲劳性能好,电性能佳,耐热老化,固化收缩率低,可常温固化也可加热固化。1971年以前我国的热固性树脂基复合材料工业主要是军工产品,70年代后开始转向民用,主要用于建筑、防腐、轻工、交通运输、造船等工业领域。在建筑方面,有内外墙板、透明瓦、冷却塔、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽等;在石油化工方面,主要用于管道及贮罐;在交通运输方面,汽车上主要有车身、引擎盖、保险杠等配件,火车上有车厢板、门窗、座椅等,船艇方面主要有气垫船、救生艇、侦察艇、渔船等;在机械及电器领域如屋顶风机、轴流风机、电缆桥架、绝缘棒、集成电路板等产品都具有相当的规模;在航空航天及军事领域,轻型飞机、尾翼、卫星天线、火箭喷管、防弹板、防弹衣、鱼雷等都取得了重大突破。

(2)金属基复合材料

金属基复合材料具有高的比强度、高的比模量、良好的高温性能、低的热膨胀系数、良好的尺寸稳定性、优异的导电导热性在军事工业中得到了广泛的应用。铝、镁、钛是金属基复合材料的主要基体,而增强材料一般可分为纤维、颗粒和晶须三类,其中颗粒增强铝基复合材料已进入型号验证,如用于F-16战斗机作为腹鳍代替铝合金,其刚度和寿命大幅度提高。碳纤维增强铝、镁基复合材料在具有高比强度的同时,还有接近于零的热膨胀系数和良好的尺寸稳定性,成功地用于制作人造卫星支架、L频带平面天线、空间望远镜、人造卫星抛物面天线等;碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有良好的高温性能和抗磨损的特点,可用于制作火箭、导弹构件,红外及激光制导系统构件,精密航空电子器件等;碳化硅纤维增强钛基复合材料具有良好的耐高温和抗氧化性能,是高推重比发动机的理想结构材料,目前已进入先进发动机的试车阶段。在兵器工业领域,金属基复合材料可用于大口径尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托,反直升机/反坦克多用途导弹固体发动机壳体等零部件,以此来减轻战斗部重量,提高作战能力。

(3)陶瓷基复合材料

陶瓷基复合材料是以纤维、晶须或颗粒为增强体,与陶瓷基体通过一定的复合工艺结合在一起组成的材料的总称,由此可见,陶瓷基复合材料是在陶瓷基体中引入第二相组元构成的多相材料,它克服了陶瓷材料固有的脆性,已成为当前材料科学研究中最为活跃的一个方面。陶瓷基复合材料具有密度低、比强度高、热机械性能和抗热震冲击性能好的特点,是未来军事工业发展的关键支撑材料之一。陶瓷材料的高温性能虽好,但其脆性大。改善陶瓷材料脆性的方法包括相变增韧、微裂纹增韧、弥散金属增韧和连续纤维增韧等。陶瓷基复合材料主要用于制作飞机燃气涡轮发动机喷嘴阀,它在提高发动机的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。

(4)碳-碳复材料

碳-碳复合材料是由碳纤维增强剂与碳基体组成的复合材料。碳-碳复合材料具有比强度高、抗热震性好、耐烧蚀性强、性能可设计等一系列优点。碳-碳复合材料的发展是和航空航天技术所提出的苛刻要求紧密相关。80年代以来,碳-碳复合材料的研究进入了提高性能和扩大应用的阶段。在军事工业中,碳-碳复合材料最引人注目的应用是航天飞机的抗氧化碳-碳鼻锥帽和机翼前缘,用量最大的碳-碳产品是超音速飞机的刹车片。碳-碳复合材料在宇航方面主要用作烧蚀材料和热结构材料,具体而言,它是用作洲际导弹弹头的鼻锥帽、固体火箭喷管和航天飞机的机翼前缘。目前先进的碳-碳喷管材料密度为1.87~1.97克/厘米3,环向拉伸强度为75~115兆帕。近期研制的远程洲际导弹端头帽几乎都采用了碳-碳复合材料.随着现代航空技术的发展,飞机装载质量不断增加,飞行着陆速度不断提高,对飞机的紧急制动提出了更高的要求。碳-碳复合材料质量轻、耐高温、吸收能量大、摩擦性能好,用它制作刹车片广泛用于高速军用飞机中。

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军事高技术的发展要求材料不再是单一的结构材料,在这种条件下,中国在先进复合材料的研制和应用方面取得了很大的成绩,它在“十五”期间的发展会更加引人注目。21世纪复合材料的发展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。

参考资料:移动式破碎机