Question

（15分） “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)回答下列問題：

（1）無機(jī)非金屬材料。高純度單晶硅是典型的無機(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：
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(diǎn)為33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸點(diǎn)為57.6℃）和HCl（沸點(diǎn)為-84.7℃），提純SiHCl₃的實(shí)驗(yàn)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(shí)施著對(duì)它的使用開始就不斷實(shí)施著對(duì)它的防護(hù)。最常見的鐵制品腐蝕就是電化學(xué)腐蝕，請(qǐng)寫出最為普遍的電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式：_______________________。
（3）激光材料。我國是激光技術(shù)先進(jìn)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(qǐng)用離子方程式加以說明：______     _  、______________。
（4）高分子材料。它可以分成無機(jī)高分子材料和有機(jī)高分子材料。一種新型高效凈水劑[Al Fe (OH)_n Cl_6-n]_m就屬于無機(jī)高分子材料，它廣泛應(yīng)用生活用水和工業(yè)污水的處理，其中鐵元素的化合價(jià)為________；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)寫出生成該有機(jī)高分子材料的化學(xué)方程式：  _____________________。
（5）合金材料。14g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1.12L（標(biāo)準(zhǔn)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

理科綜合試卷·第1頁（共16頁）

（1）①SiO₂＋2CSi＋2CO↑  ②蒸餾（或分餾）（2）Fe－2e^－=Fe^2＋

（3）Al₂O₃＋6H^＋=2Al^3＋＋3H₂O、Al₂O₃＋2OH^－=2AlO₂^－＋H₂O
（4）＋3  
（5）3.2g

（1）①高溫下，碳能還原二氧化硅生成硅，方程式為SiO₂＋2CSi＋2CO↑。
②由于SiHCl₃（沸點(diǎn)為33.0℃）和SiCl₄（沸點(diǎn)為57.6℃）沸點(diǎn)相差比較大，所以可以通過蒸餾進(jìn)行提純。
（2）鋼鐵主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵作負(fù)極，失去電子，方程式為Fe－2e^－=Fe^2＋。
（3）兩性氧化物既能溶于酸生成鹽和水，又能溶于堿生成鹽和水，所以方程式為Al₂O₃＋6H^＋=2Al^3＋＋3H₂O、Al₂O₃＋2OH^－=2AlO₂^－＋H₂O。
（4）根據(jù)化學(xué)式可知，負(fù)價(jià)總計(jì)是－6，而鋁是＋3價(jià)的，所以鐵是＋3價(jià)的。丙烯腈中含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加聚反應(yīng)，生成高分子化合物，方程式為。
（5）反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體是氮氧化物，和氧氣反應(yīng)生成的是硝酸，所以合金所失去的電子相當(dāng)于被氧氣得到，即轉(zhuǎn)移電子是1.12L÷22.4L/mol×4＝0.2mol。合金中銅、銀的物質(zhì)的量分別是x、y，則2x＋y＝0.2、64x＋108y＝14，解得x＝0.05mol，y＝0.1mol，所以銅的質(zhì)量是3.2g。