Question

4．材料是人類社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，材料科學(xué)的發(fā)展離不開化學(xué)．
①黏土是陶瓷的生產(chǎn)原料，其中江蘇宜興的高嶺土是含有雜質(zhì)較少的高品質(zhì)黏土，其主要組成可表示為Al₂Si₂O_x（OH）₄，則x=5．
②2016年奧運會在巴西舉行，場館的建設(shè)需大量的建筑材料．其中生產(chǎn)水泥、玻璃共同的原料是碳酸鈣（填名稱），場館內(nèi)的座椅通常用高密度聚乙烯（HDPE）為原料制得，聚乙烯屬于熱塑性塑料（填“熱固性”或“熱塑性”）．
③滬通鐵路建設(shè)正在積極推進(jìn)，其中如何防止鐵軌的腐蝕是工程技術(shù)人員攻克的難題之一．鐵在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時的負(fù)極反應(yīng)方程式為Fe-2e^-=Fe²⁺．
④工業(yè)上常用SiCl₄與O₂在高溫條件下通過置換反應(yīng)制得SiO₂，并于2000℃下拉成光纖細(xì)絲．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl₄+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO₂+2Cl₂．

Answer 1

分析 ①依據(jù)化合物中各種元素化合價代數(shù)和為0計算解答；
②水泥的原料是粘土和石灰石，玻璃的原料是純堿、石灰石和石英，所以原料中均有石灰石即碳酸鈣，據(jù)此分析解答；聚乙烯為線型結(jié)構(gòu)；
③在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極是金屬發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
④SiCl₄與O₂在高溫條件下通過置換反應(yīng)制得SiO₂，根據(jù)置換反應(yīng)的概念來分析反應(yīng)產(chǎn)物．

解答 解：①鋁、硅、氧、氫氧根分別顯+3價、+4價、-2價、-1價，依據(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)和為0，則有（+3）×2+（+4）×2+（-2）×x+（-1）×4=0，即x=5，
故答案為：5；
②生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石和石英，高溫下，碳酸鈉、碳酸鈣和二氧化硅反應(yīng)分別生成硅酸鈉、硅酸鈣；生產(chǎn)水泥以黏土和石灰石為主要原料，經(jīng)研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，再加入適量石膏，并研成細(xì)粉就得到普通水泥．所以在玻璃工業(yè)、水泥工業(yè)中都用到的原料是石灰石即碳酸鈣；聚乙烯為線型結(jié)構(gòu)，故為熱塑性塑料，
故答案為：碳酸鈣；熱塑性；
③金屬的電化學(xué)腐蝕分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，以吸氧腐蝕更為普遍，在兩種電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極都是金屬鐵發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
④SiCl₄與O₂在高溫條件下通過置換反應(yīng)制得SiO₂，由于置換反應(yīng)的概念是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，故SiCl₄與O₂在高溫條件下除了生成SiO₂還生成氯氣，故化學(xué)方程式為：SiCl₄+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO₂+2Cl₂，故答案為：SiCl₄+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO₂+2Cl₂．

點評 本題考查了硅酸鹽工業(yè)的原料、化學(xué)方程式的書寫和電化學(xué)腐蝕，應(yīng)注意的是無論是鋼鐵的吸氧腐蝕還是析氫腐蝕，負(fù)極都是金屬鐵發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)．