Question

【題目】“材料”的發(fā)現(xiàn)和使用往往會極大地推動生產(chǎn)、生活的發(fā)展，一些材料的出現(xiàn)甚至具有里程碑式的劃時代的意義。請回答下列問題：

（1）無機非金屬材料

高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命”。這種材料可以按下列方法制備：

①寫出步驟Ⅰ的化學(xué)方程式：____________________________。

②步驟Ⅱ經(jīng)過冷凝得到的SiHCl3(沸點為33.0 ℃）中含有少量的SiCl4(沸點為57.6 ℃）和HCl(沸點為－84.7 ℃），提純SiHCl3的實驗方法是____________________________。

（2）磁性材料

這種材料一般含有鐵元素，鐵是用途最為廣泛的金屬，也較為活潑，所以從它的使用開始就不斷實施對它的防護。最常見的鐵制品腐蝕是電化學(xué)腐蝕，請寫出最為普遍的電化學(xué)腐蝕的負極反應(yīng)式：____________________________。

（3）激光材料

我國是激光技術(shù)先進的國家，紅寶石(Al2O3）是最早用于產(chǎn)生激光的材料，它是一種兩性氧化物，請用離子方程式加以說明：______________________________。

（4）高分子材料

它可以分成無機高分子材料和有機高分子材料。一種新型高效凈水劑[AlFe(OH）nCl6－n]m就屬于無機高分子材料，它廣泛應(yīng)用于生活用水和工業(yè)污水的處理，其中鐵元素的化合價為__________；一種合成纖維腈綸，又稱“人造羊毛”，以丙烯腈(CH2===CH—CN）為原料聚合生成，請寫出生成該有機高分子材料的化學(xué)方程式：________________________。

（5）合金材料

14 g銅銀合金與一定量某濃度的硝酸完全反應(yīng)后，將放出的氣體與1.12 L(標準狀況下）O2混合通入水中，恰好全部被水吸收，則合金中銅的質(zhì)量為________ g。

Answer 1

【答案】（1）①SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②蒸餾(或分餾） （2）Fe－2e－＝Fe2＋

（3）Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O，Al2O3＋2OH－＝2AlO2—＋H2O

（4）＋3 nCH2＝CH—CN （5）3.2

【解析】

試題分析：（1）①高溫下碳與二氧化硅反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2CSi＋2CO↑。

②根據(jù)沸點可知幾種物質(zhì)的沸點相差較大，因此提純SiHCl3的實驗方法是蒸餾。

（2）鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時鐵在負極失去電子，負極反應(yīng)式為Fe－2e－＝Fe2＋。

（3）氧化鋁既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，也能與堿反應(yīng)生成鹽和水，反應(yīng)的離子方程式為Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O，Al2O3＋2OH－＝2AlO2—＋H2O；

（4）根據(jù)正負價代數(shù)和為0可知[AlFe(OH）nCl6－n]m中鐵元素的化合價是＋3價。丙烯腈含有碳碳雙鍵，發(fā)生加聚反應(yīng)的離子方程式為nCH2＝CH—CNCH2CHCN。

（5）將放出的氣體與1.12 L(標準狀況下）O2混合通入水中，恰好全部被水吸收，這說明銅銀合金失去電子數(shù)就是氧氣得到的電子數(shù)，則64 g·mol－1n(Cu）＋108 g·mol－1n(Ag）＝14g，2n(Cu）＋n(Ag）＝，解得n(Cu）＝0.05 mol，因此m(Cu）＝3.2 g。