Question

“材料”的發(fā)現(xiàn)和使用往往會(huì)極大地推動(dòng)生產(chǎn)、生活的發(fā)展，一些材料的出現(xiàn)甚至具有里程碑式劃時(shí)代的意義．請(qǐng)你回答以下問(wèn)題：
（1）無(wú)機(jī)非金屬材料
①玻璃是一種傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料，寫(xiě)出制玻璃的兩個(gè)方程式

 

、

 

；
②高純度單晶硅是典型的無(wú)機(jī)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(jì)算機(jī)的一場(chǎng)“革命”．這種材料可以按下列方法制備：

寫(xiě)出步驟①的化學(xué)方程式

 

．
步驟②經(jīng)過(guò)冷凝得到的SiHCl₃（沸點(diǎn)：33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸點(diǎn)：57.6℃）和HCl（沸點(diǎn)：-84.7℃），提純SiHCl₃的主要化學(xué)操作的名稱是

 

；
（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(kāi)始就不斷實(shí)施著對(duì)它的防護(hù)．最常見(jiàn)的鐵制品腐蝕就是電化學(xué)腐蝕，請(qǐng)寫(xiě)出最為普遍的電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式

 

．
（3）高分子材料
①高分子材料可以分成無(wú)機(jī)高分子材料和有機(jī)高分子材料．一種新型高效凈水劑[AlFe（OH）_nCl_6-n]_m就屬于無(wú)機(jī)高分子材料，廣泛應(yīng)用于生活用水和工業(yè)污水處理，其中鐵元素的化合價(jià)為

 

．用離子方程式表示鋁離子能凈水的原因

 

．
②一種合成纖維腈綸，又稱“人造羊毛”，由丙烯腈（CH₂=CH-CN）為原料聚合生成，請(qǐng)寫(xiě)出生成該有機(jī)高分子材料的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：硅和二氧化硅,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),常用合成高分子材料的化學(xué)成分及其性能

專題：電化學(xué)專題,碳族元素,有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用

分析：（1）①工業(yè)制玻璃主要原料有石英、純堿和石灰石，碳酸鈉與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳；
②根據(jù)SiO₂與碳反應(yīng)生成一氧化碳和硅書(shū)寫(xiě)；根據(jù)熔沸點(diǎn)的不同實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離的方法為蒸餾或分餾；
（2）在鐵制品腐蝕的電化學(xué)腐蝕中，金屬鐵作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）①AlFe（OH）_nCl_6-n中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0，明礬水解生成具有吸附性的氫氧化鋁膠體；
②丙烯腈（CH₂=CH-CN）中的雙鍵能發(fā)生加聚反應(yīng)；

解答： 解：（1）①工業(yè)制玻璃主要原料有石英、純堿和石灰石．碳酸鈉與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+SiO₂

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂↑，碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑，
故答案為：Na₂CO₃+SiO₂

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂↑、CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑；
②工業(yè)上用焦炭在高溫下置換二氧化硅中的硅來(lái)制備粗硅，方程式為：SiO₂+2C

高溫  .

Si+2CO↑，SiHCl₃（沸點(diǎn)33.0℃）、SiCl₄（沸點(diǎn)57.6℃）、HCl（沸點(diǎn)-84.7℃），他們的沸點(diǎn)不同，根據(jù)沸點(diǎn)的不同實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離的方法為蒸餾或分餾，
故答案為：SiO₂+2C

高溫  .

Si+2CO↑；蒸餾或分餾；
（2）在鐵制品的電化學(xué)腐蝕中，金屬鐵作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Fe-2e^-=Fe²⁺，
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（3）①化合物中鋁元素顯+3價(jià)，氫氧根為-1價(jià)，各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0，故鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)，明礬水解生成氫氧化鋁膠體，具有吸附性，反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：+3；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺；
②丙烯腈（CH₂=CH-CN）中的雙鍵能發(fā)生加聚反應(yīng)，方程式為：，
故答案為：；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)硅的無(wú)機(jī)推斷、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，考查的知識(shí)點(diǎn)范圍較廣，題目難度中等，掌握實(shí)驗(yàn)原理的解題的關(guān)鍵，注意常用化學(xué)用語(yǔ)的書(shū)寫(xiě)．