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飞行的金属

现代先进的飞机与飞行器要飞得高、快、远、省，就必须靠轻、强、美的材料。铝、镁、锂、钛这些金属及其合金被称之为“飞行的金属”。铝、镁、锂、钛等金属在自然界中以化合物的形式存在，铝土矿含有 $A{l}_2{O}_3$，光卤石含有 $\mathit{MgC}{l}_2$，锂辉石含有 $\mathit{LiAl}（S{i}_2{O}_6）$，金红石含有 $\mathit{Ti}{O}_2$。元素的存在形态与环境条件有关，铝元素在pH＜4的溶液中以 $A{l}^{3+}$存在，在pH为4～7时以 $\mathit{Al}（\mathit{OH}{）}_3$的形态沉淀，在pH＞7的溶液中以 ${\left[\mathit{Al}（\mathit{OH}{）}_4\right]}^{﹣}$存在。

铝、镁、锂、钛的冶炼有电解法和还原法等。冶炼钛的部分生产流程如图1所示。

金属及其合金的性质决定其用途。钛在盐酸、硫酸、硝酸溶液中耐腐蚀，在碱性溶液中可稳定存在。将1mm厚的不锈钢、钛浸在海水中，不锈钢4年后完全腐蚀，钛几十年不腐蚀。钛合金、铝合金、铜合金的耐海水腐蚀性能试验结果如图2所示。航空航天材料的选择，既要轻又要有足够的强度。铝、镁、锂、钛、铁的密度（ $g•c{m}^{﹣3}$）的值分别为2.7、1.74、0.54、4.51和7.87。比强度（ $\mathit{MPa}•c{m}^3•g^{﹣1}$）越大，材料的性能越好。不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为79、167和218。

铝，姗姗来迟，给世界带来勃勃生机。镁、锂让飞行器变得更快更省。钛，力大无比的巨人，“全能”的钛帮助人类飞出地球，飞向太空！

（1） $\mathit{Mg—Al}$合金属于 　 　。

A．	a．金属材料
B．	b．合成材料
C．	c．复合材料

（2）铝制品在空气中耐腐蚀的原因是 　 　。

（3）锂和镁、铝相比，能让飞行器变得更快的原因是 　 　；钛、铜镍合金、铝黄铜中耐腐蚀性最好的是 　 　。

（4）写出由 $\mathit{Ti}{O}_2$转化为 $\mathit{TiC}{l}_4$的化学反应方程式：　 　。

（5）下列叙述正确的是 　 　（填序号）。

A．	a．自然界中，在酸性条件下，铝元素的存在形式有 $A{l}^{3+}$或 $\mathit{Al}（\mathit{OH}{）}_3$
B．	b．作为航空航天材料，与铝相比，钛在密度和强度方面都具有明显优势
C．	c．金属的冶炼与金属活动性、金属矿物的储量等因素有关