7. 新趋势 教材 P178 拓展视野改编 生铁和钢都是铁的合金。如表所示为生铁和钢的成分、性能的比较。

根据表中提供的信息,回答下列问题:
(1)与生铁相比,钢的性能有
(2)写出钢的一种用途:
(3)比较生铁与钢的成分,说明生铁与钢在性能上有较大差异的主要原因:
(4)某同学为测定某种铁合金样品的组成,取 2 g 样品在纯氧中完全燃烧得到 0.035 2 g $\ce{CO_{2}}$。
① 该铁合金属于
② 某同学提出:灼烧可使钢中的碳变为 $\ce{CO_{2}}$ 逸出,灼烧后钢样品质量会减小。可是他们将一定量的钢样品在氧气中灼烧后,发现质量反而增大了很多,原因是
根据表中提供的信息,回答下列问题:
(1)与生铁相比,钢的性能有
韧性好(合理答案均可)
(写一条即可)。(2)写出钢的一种用途:
生产菜刀(合理答案均可)
。(3)比较生铁与钢的成分,说明生铁与钢在性能上有较大差异的主要原因:
含碳量不同
。(4)某同学为测定某种铁合金样品的组成,取 2 g 样品在纯氧中完全燃烧得到 0.035 2 g $\ce{CO_{2}}$。
① 该铁合金属于
钢
(填“生铁”或“钢”)。② 某同学提出:灼烧可使钢中的碳变为 $\ce{CO_{2}}$ 逸出,灼烧后钢样品质量会减小。可是他们将一定量的钢样品在氧气中灼烧后,发现质量反而增大了很多,原因是
钢中的含碳量少,所以碳减小的质量远小于铁转化为氧化物增大的质量
。答案
(1)韧性好(合理答案均可) (2)生产菜刀(合理答案均可) (3)含碳量不同 (4)① 钢 ② 钢中的含碳量少,所以碳减小的质量远小于铁转化为氧化物增大的质量
〔解析〕(1)根据表中性能的对比可知:钢具有韧性好、可锻轧的优良性能。
(2)钢在日常生活中可用于生产菜刀等。
(3)含碳量不同是生铁和钢在性能上有较大差异的主要原因。
(4)① 0.035 2 g CO₂中C元素的质量为0.009 6 g,根据化学反应前后元素质量守恒可知,该铁合金样品中碳元素的质量也是0.009 6 g,则样品中碳元素的质量分数为$\frac{0.009\ 6\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}}×100\%=0.48\%$,据此可确定该铁合金为钢。
② 考虑到合金中碳元素含量很少,主要是铁元素,灼烧后,铁转化为氧化物增大的质量远大于碳减小的质量。
〔解析〕(1)根据表中性能的对比可知:钢具有韧性好、可锻轧的优良性能。
(2)钢在日常生活中可用于生产菜刀等。
(3)含碳量不同是生铁和钢在性能上有较大差异的主要原因。
(4)① 0.035 2 g CO₂中C元素的质量为0.009 6 g,根据化学反应前后元素质量守恒可知,该铁合金样品中碳元素的质量也是0.009 6 g,则样品中碳元素的质量分数为$\frac{0.009\ 6\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}}×100\%=0.48\%$,据此可确定该铁合金为钢。
② 考虑到合金中碳元素含量很少,主要是铁元素,灼烧后,铁转化为氧化物增大的质量远大于碳减小的质量。
解析
【分析】
这道题可以结合表格给出的信息逐步推导:第一问直接对比表格中生铁和钢的性能差异,提取钢的优势性能即可;第二问结合钢韧性好、可锻轧的特点,联想生活生产中的常见用途作答;第三问对比表格中生铁和钢的含碳量数据,就能得到二者性能差异的核心原因;第四问①利用化学反应前后元素质量守恒,先计算出二氧化碳中碳元素的质量,再算出铁合金中碳的质量分数,对照生铁和钢的含碳量范围就能判断合金类别;第四问②要全面考虑灼烧过程的两个变化:碳转化为CO₂逸出使质量减小,铁和氧气反应生成铁的氧化物使固体质量增加,结合钢中含碳量极低的特点,即可解释总质量增大的反常现象。
【解析】
(1)对比表格中生铁和钢的性能描述,生铁硬而脆、韧性差、不可锻轧,钢坚硬而有韧性、可锻轧,因此钢的性能可填写韧性好(合理即可)。
(2)钢兼具硬度和韧性,可用于制作菜刀、建筑钢筋、机械零件等,填写生产菜刀等合理答案即可。
(3)从表格成分可知,生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,二者性能差异较大的主要原因是含碳量不同。
(4)① 根据质量守恒定律,铁合金中的碳元素全部转化为CO₂中的碳元素,计算CO₂中碳元素的质量:
$m(\ce{C})=0.0352\ \mathrm{g}×\frac{12}{44}=0.0096\ \mathrm{g}$
则该铁合金中碳元素的质量分数为:
$ω(\ce{C})=\frac{0.0096\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}}×100\%=0.48\%$
该含碳量处于0.03%~2%的范围内,因此该铁合金属于钢。
② 钢中含碳量很低,绝大部分成分是铁,灼烧时碳转化为CO₂逸出会使样品质量减小,但同时铁会和氧气反应生成铁的氧化物,铁结合氧元素会使固体质量增大,且碳减少的质量远小于铁转化为氧化物增大的质量,因此灼烧后样品总质量反而明显增大。
【答案】
(1)韧性好(合理答案均可)
(2)生产菜刀(合理答案均可)
(3)含碳量不同
(4)① 钢 ② 钢中的含碳量少,所以碳减小的质量远小于铁转化为氧化物增大的质量
【知识点】
铁合金的性质,质量守恒定律,金属氧化反应
【点评】
本题结合表格信息考察生铁和钢的相关基础知识,兼顾了概念识记、简单化学计算和实验反常现象的原理分析,引导学生从成分差异理解物质性质差异,同时锻炼学生全面分析化学反应过程的思维能力,整体难度适中。
【难度系数】
0.7
这道题可以结合表格给出的信息逐步推导:第一问直接对比表格中生铁和钢的性能差异,提取钢的优势性能即可;第二问结合钢韧性好、可锻轧的特点,联想生活生产中的常见用途作答;第三问对比表格中生铁和钢的含碳量数据,就能得到二者性能差异的核心原因;第四问①利用化学反应前后元素质量守恒,先计算出二氧化碳中碳元素的质量,再算出铁合金中碳的质量分数,对照生铁和钢的含碳量范围就能判断合金类别;第四问②要全面考虑灼烧过程的两个变化:碳转化为CO₂逸出使质量减小,铁和氧气反应生成铁的氧化物使固体质量增加,结合钢中含碳量极低的特点,即可解释总质量增大的反常现象。
【解析】
(1)对比表格中生铁和钢的性能描述,生铁硬而脆、韧性差、不可锻轧,钢坚硬而有韧性、可锻轧,因此钢的性能可填写韧性好(合理即可)。
(2)钢兼具硬度和韧性,可用于制作菜刀、建筑钢筋、机械零件等,填写生产菜刀等合理答案即可。
(3)从表格成分可知,生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,二者性能差异较大的主要原因是含碳量不同。
(4)① 根据质量守恒定律,铁合金中的碳元素全部转化为CO₂中的碳元素,计算CO₂中碳元素的质量:
$m(\ce{C})=0.0352\ \mathrm{g}×\frac{12}{44}=0.0096\ \mathrm{g}$
则该铁合金中碳元素的质量分数为:
$ω(\ce{C})=\frac{0.0096\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}}×100\%=0.48\%$
该含碳量处于0.03%~2%的范围内,因此该铁合金属于钢。
② 钢中含碳量很低,绝大部分成分是铁,灼烧时碳转化为CO₂逸出会使样品质量减小,但同时铁会和氧气反应生成铁的氧化物,铁结合氧元素会使固体质量增大,且碳减少的质量远小于铁转化为氧化物增大的质量,因此灼烧后样品总质量反而明显增大。
【答案】
(1)韧性好(合理答案均可)
(2)生产菜刀(合理答案均可)
(3)含碳量不同
(4)① 钢 ② 钢中的含碳量少,所以碳减小的质量远小于铁转化为氧化物增大的质量
【知识点】
铁合金的性质,质量守恒定律,金属氧化反应
【点评】
本题结合表格信息考察生铁和钢的相关基础知识,兼顾了概念识记、简单化学计算和实验反常现象的原理分析,引导学生从成分差异理解物质性质差异,同时锻炼学生全面分析化学反应过程的思维能力,整体难度适中。
【难度系数】
0.7
8. 某兴趣小组同学在研究Zn-Cu合金、Zn-Fe合金、Fe-Al合金、Fe-Cu合金时,发现从其中一种合金中取6.5 g与足量的稀盐酸充分反应后产生了0.5 g气体,该合金可能是(
A.Zn-Cu合金
B.Zn-Fe合金
C.Fe-Al合金
D.Fe-Cu合金
C
)A.Zn-Cu合金
B.Zn-Fe合金
C.Fe-Al合金
D.Fe-Cu合金
答案
C Cu不能与稀盐酸反应,Zn、Fe、Al都能与稀盐酸反应。设6.5 g铁与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为x。
$\ce{Fe +2HCl\xlongequal{\;\;}FeCl_{2} +H_{2}\uparrow}$
56 2
6.5 g x
$\frac{56}{2}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{x}\ \ \ x≈0.23\ \mathrm{g}$
设6.5 g锌与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为y。
$\ce{Zn +2HCl\xlongequal{\;\;}ZnCl_{2} +H_{2}\uparrow}$
65 2
6.5 g y
$\frac{65}{2}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{y}\ \ \ y=0.2\ \mathrm{g}$
设6.5 g铝与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为z。
$\ce{2Al +6HCl\xlongequal{\;\;}2AlCl_{3} +3H_{2}\uparrow}$
54 6
6.5 g z
$\frac{54}{6}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{z}\ \ \ z≈0.72\ \mathrm{g}$
由以上计算可知,A中6.5 g Zn-Cu合金与足量稀盐酸充分反应产生氢气的质量小于0.2 g,不符合题意;B中6.5 g Zn-Fe合金与足量稀盐酸充分反应产生氢气的质量大于0.2 g,小于0.23 g,不符合题意;C中6.5 g Fe-Al合金与足量稀盐酸充分反应产生氢气的质量大于0.23 g,小于0.72 g,符合题意;D中6.5 g Fe-Cu合金与足量稀盐酸充分反应产生氢气的质量小于0.23 g,不符合题意。
$\ce{Fe +2HCl\xlongequal{\;\;}FeCl_{2} +H_{2}\uparrow}$
56 2
6.5 g x
$\frac{56}{2}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{x}\ \ \ x≈0.23\ \mathrm{g}$
设6.5 g锌与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为y。
$\ce{Zn +2HCl\xlongequal{\;\;}ZnCl_{2} +H_{2}\uparrow}$
65 2
6.5 g y
$\frac{65}{2}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{y}\ \ \ y=0.2\ \mathrm{g}$
设6.5 g铝与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为z。
$\ce{2Al +6HCl\xlongequal{\;\;}2AlCl_{3} +3H_{2}\uparrow}$
54 6
6.5 g z
$\frac{54}{6}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{z}\ \ \ z≈0.72\ \mathrm{g}$
由以上计算可知,A中6.5 g Zn-Cu合金与足量稀盐酸充分反应产生氢气的质量小于0.2 g,不符合题意;B中6.5 g Zn-Fe合金与足量稀盐酸充分反应产生氢气的质量大于0.2 g,小于0.23 g,不符合题意;C中6.5 g Fe-Al合金与足量稀盐酸充分反应产生氢气的质量大于0.23 g,小于0.72 g,符合题意;D中6.5 g Fe-Cu合金与足量稀盐酸充分反应产生氢气的质量小于0.23 g,不符合题意。
解析
【分析】
这是典型的合金与酸反应生成氢气的定量判断题型,我们用极值法(平均值思路)解题即可:第一步先明确性质前提,Cu活动性排在H之后,不能和稀盐酸反应生成氢气,Zn、Fe、Al都可以和稀盐酸反应置换出氢气;第二步分别计算6.5g纯Zn、纯Fe、纯Al和足量稀盐酸完全反应时生成氢气的质量;第三步,任意两种金属组成的合金,6.5g该合金生成的氢气质量一定介于两种纯金属单独反应生成氢气的质量区间内,将题目给出的0.5g氢气质量和四个选项对应的区间对比,落在对应区间的就是正确选项。
【解析】
首先明确反应规律:Cu不能与稀盐酸反应,Zn、Fe、Al均可与稀盐酸反应生成氢气,分别计算6.5g各纯金属和足量稀盐酸反应生成氢气的质量:
1. 计算6.5g Fe生成H₂的质量:
设6.5 g铁与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为x
$\ce{Fe +2HCl\xlongequal{\;\;}FeCl_{2} +H_{2}\uparrow}$
56 2
6.5 g x
$\frac{56}{2}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{x}$
解得$x≈0.23\ \mathrm{g}$
2. 计算6.5g Zn生成H₂的质量:
设6.5 g锌与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为y
$\ce{Zn +2HCl\xlongequal{\;\;}ZnCl_{2} +H_{2}\uparrow}$
65 2
6.5 g y
$\frac{65}{2}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{y}$
解得$y=0.2\ \mathrm{g}$
3. 计算6.5g Al生成H₂的质量:
设6.5 g铝与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为z
$\ce{2Al +6HCl\xlongequal{\;\;}2AlCl_{3} +3H_{2}\uparrow}$
54 6
6.5 g z
$\frac{54}{6}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{z}$
解得$z≈0.72\ \mathrm{g}$
逐一判断选项:
A. Zn-Cu合金:Cu不参与反应,6.5g该合金生成氢气质量小于纯Zn的0.2g,不可能达到0.5g,不符合题意;
B. Zn-Fe合金:两种纯金属6.5g生成氢气质量分别为0.2g、0.23g,合金生成氢气质量介于0.2g~0.23g之间,不可能达到0.5g,不符合题意;
C. Fe-Al合金:两种纯金属6.5g生成氢气质量分别为0.23g、0.72g,0.5g落在0.23g~0.72g的区间内,符合题意;
D. Fe-Cu合金:Cu不参与反应,6.5g该合金生成氢气质量小于纯Fe的0.23g,不可能达到0.5g,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
金属与酸反应;极值法计算;化学方程式计算
【点评】
本题是初中化学金属板块的经典常考题,核心考查极值法(平均值法)的应用,不需要复杂设合金组分计算,仅通过计算纯金属生成氢气的质量得到取值区间,就能快速判断合金的可能组成,掌握该思路可以大幅提升同类题型的解题效率。
【难度系数】
0.5
这是典型的合金与酸反应生成氢气的定量判断题型,我们用极值法(平均值思路)解题即可:第一步先明确性质前提,Cu活动性排在H之后,不能和稀盐酸反应生成氢气,Zn、Fe、Al都可以和稀盐酸反应置换出氢气;第二步分别计算6.5g纯Zn、纯Fe、纯Al和足量稀盐酸完全反应时生成氢气的质量;第三步,任意两种金属组成的合金,6.5g该合金生成的氢气质量一定介于两种纯金属单独反应生成氢气的质量区间内,将题目给出的0.5g氢气质量和四个选项对应的区间对比,落在对应区间的就是正确选项。
【解析】
首先明确反应规律:Cu不能与稀盐酸反应,Zn、Fe、Al均可与稀盐酸反应生成氢气,分别计算6.5g各纯金属和足量稀盐酸反应生成氢气的质量:
1. 计算6.5g Fe生成H₂的质量:
设6.5 g铁与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为x
$\ce{Fe +2HCl\xlongequal{\;\;}FeCl_{2} +H_{2}\uparrow}$
56 2
6.5 g x
$\frac{56}{2}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{x}$
解得$x≈0.23\ \mathrm{g}$
2. 计算6.5g Zn生成H₂的质量:
设6.5 g锌与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为y
$\ce{Zn +2HCl\xlongequal{\;\;}ZnCl_{2} +H_{2}\uparrow}$
65 2
6.5 g y
$\frac{65}{2}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{y}$
解得$y=0.2\ \mathrm{g}$
3. 计算6.5g Al生成H₂的质量:
设6.5 g铝与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为z
$\ce{2Al +6HCl\xlongequal{\;\;}2AlCl_{3} +3H_{2}\uparrow}$
54 6
6.5 g z
$\frac{54}{6}=\frac{6.5\ \mathrm{g}}{z}$
解得$z≈0.72\ \mathrm{g}$
逐一判断选项:
A. Zn-Cu合金:Cu不参与反应,6.5g该合金生成氢气质量小于纯Zn的0.2g,不可能达到0.5g,不符合题意;
B. Zn-Fe合金:两种纯金属6.5g生成氢气质量分别为0.2g、0.23g,合金生成氢气质量介于0.2g~0.23g之间,不可能达到0.5g,不符合题意;
C. Fe-Al合金:两种纯金属6.5g生成氢气质量分别为0.23g、0.72g,0.5g落在0.23g~0.72g的区间内,符合题意;
D. Fe-Cu合金:Cu不参与反应,6.5g该合金生成氢气质量小于纯Fe的0.23g,不可能达到0.5g,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
金属与酸反应;极值法计算;化学方程式计算
【点评】
本题是初中化学金属板块的经典常考题,核心考查极值法(平均值法)的应用,不需要复杂设合金组分计算,仅通过计算纯金属生成氢气的质量得到取值区间,就能快速判断合金的可能组成,掌握该思路可以大幅提升同类题型的解题效率。
【难度系数】
0.5
9. 如表所示为一些金属的熔点数据。
| 金 属 | 铜 | 锌 | 锡 | 铅 | 铋 | 镉 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 熔点/℃ | 1 085 | 419.53 |
| 327 | 271 | 321 |
(1)铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横轴表示的是
(2)保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成,其熔点约为
A. $5\ °\mathrm{C}~20\ °\mathrm{C}$
B. $60\ °\mathrm{C}~80\ °\mathrm{C}$
C. $235\ °\mathrm{C}~250\ °\mathrm{C}$
D. $300\ °\mathrm{C}~320\ °\mathrm{C}$

| 金 属 | 铜 | 锌 | 锡 | 铅 | 铋 | 镉 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 熔点/℃ | 1 085 | 419.53 |
(1)铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横轴表示的是
锡
的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为2:3
。(2)保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成,其熔点约为
B
(填字母)。A. $5\ °\mathrm{C}~20\ °\mathrm{C}$
B. $60\ °\mathrm{C}~80\ °\mathrm{C}$
C. $235\ °\mathrm{C}~250\ °\mathrm{C}$
D. $300\ °\mathrm{C}~320\ °\mathrm{C}$
答案
(1)锡 2∶3 (2)B
〔解析〕(1)由题图可知,当该金属的质量分数为零时,其熔点要比质量分数为100%时高,因为铅的熔点比锡的熔点高,所以横坐标表示的是锡的质量分数。合金熔点最低时锡的质量分数为60%,所以铅的质量分数为40%,此时合金中铅与锡的质量之比为40%∶60%=2∶3。
(2)合金的熔点比组成它的成分金属的熔点要低,由铋、铅、锡、镉等组成的保险丝的熔点应低于232 ℃,排除C、D;保险丝的熔点不能低于室温,排除A,所以选B。
〔解析〕(1)由题图可知,当该金属的质量分数为零时,其熔点要比质量分数为100%时高,因为铅的熔点比锡的熔点高,所以横坐标表示的是锡的质量分数。合金熔点最低时锡的质量分数为60%,所以铅的质量分数为40%,此时合金中铅与锡的质量之比为40%∶60%=2∶3。
(2)合金的熔点比组成它的成分金属的熔点要低,由铋、铅、锡、镉等组成的保险丝的熔点应低于232 ℃,排除C、D;保险丝的熔点不能低于室温,排除A,所以选B。
解析
【分析】
我们可以结合合金的性质规律逐步推导:首先第一问,先回忆合金的熔点低于组成它的任意纯金属的特点,先对比表格中铅和锡的熔点,铅熔点327℃高于锡的232℃,观察图像的两个端点:当横轴代表的金属质量分数为0时,对应的熔点是另一种纯金属的熔点,数值为327℃,正好和纯铅熔点吻合,当该金属质量分数为100%时对应纯金属自身的熔点232℃,就能判断横轴代表的物质。再找到熔点最低点对应的锡的质量分数,就能算出铅的占比,进而得到两者质量比。第二问,利用合金熔点低于所有组分金属的规律,先确定保险丝熔点要低于所有组成金属的最低熔点,再结合保险丝不能在常温下熔化的实际使用要求,排除不符合的选项即可。
【解析】
(1)已知纯铅熔点为327℃,纯锡熔点为232℃,图像中当横轴对应金属的质量分数为0时,合金熔点为327℃,对应纯铅的熔点,当该金属质量分数为100%时,合金熔点为232℃,对应纯锡的熔点,因此横轴表示的是锡的质量分数。
当合金熔点最低时,锡的质量分数为60%,则铅的质量分数为$1-60\%=40\%$,因此铅与锡的质量比为$40\%:60\%=2:3$。
(2)根据合金的熔点低于其所有组成纯金属的熔点的规律,铋、铅、锡、镉中熔点最低的是锡(232℃),因此保险丝的熔点必然低于232℃,可直接排除C、D选项;同时保险丝需要在室温(约20℃)下保持固态,熔点不能低于室温,排除A选项,因此选B。
【答案】
(1)锡 2∶3 (2)B
【知识点】
合金熔点特性;常见金属熔点;合金的用途
【点评】
本题结合图像、表格信息和生活实际考察合金的核心性质,解题的关键是牢牢抓住合金熔点低于组分纯金属的规律,通过图像端点对应纯金属的熔点快速判断横轴物质,同时结合保险丝的实际使用场景筛选选项,难度适中,能有效锻炼学生提取信息、运用化学知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
我们可以结合合金的性质规律逐步推导:首先第一问,先回忆合金的熔点低于组成它的任意纯金属的特点,先对比表格中铅和锡的熔点,铅熔点327℃高于锡的232℃,观察图像的两个端点:当横轴代表的金属质量分数为0时,对应的熔点是另一种纯金属的熔点,数值为327℃,正好和纯铅熔点吻合,当该金属质量分数为100%时对应纯金属自身的熔点232℃,就能判断横轴代表的物质。再找到熔点最低点对应的锡的质量分数,就能算出铅的占比,进而得到两者质量比。第二问,利用合金熔点低于所有组分金属的规律,先确定保险丝熔点要低于所有组成金属的最低熔点,再结合保险丝不能在常温下熔化的实际使用要求,排除不符合的选项即可。
【解析】
(1)已知纯铅熔点为327℃,纯锡熔点为232℃,图像中当横轴对应金属的质量分数为0时,合金熔点为327℃,对应纯铅的熔点,当该金属质量分数为100%时,合金熔点为232℃,对应纯锡的熔点,因此横轴表示的是锡的质量分数。
当合金熔点最低时,锡的质量分数为60%,则铅的质量分数为$1-60\%=40\%$,因此铅与锡的质量比为$40\%:60\%=2:3$。
(2)根据合金的熔点低于其所有组成纯金属的熔点的规律,铋、铅、锡、镉中熔点最低的是锡(232℃),因此保险丝的熔点必然低于232℃,可直接排除C、D选项;同时保险丝需要在室温(约20℃)下保持固态,熔点不能低于室温,排除A选项,因此选B。
【答案】
(1)锡 2∶3 (2)B
【知识点】
合金熔点特性;常见金属熔点;合金的用途
【点评】
本题结合图像、表格信息和生活实际考察合金的核心性质,解题的关键是牢牢抓住合金熔点低于组分纯金属的规律,通过图像端点对应纯金属的熔点快速判断横轴物质,同时结合保险丝的实际使用场景筛选选项,难度适中,能有效锻炼学生提取信息、运用化学知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
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