無機非金屬材料、金屬材料和有機高分子材料并稱為三大材料,是發(fā)展高新技術(shù)的基石,在未來科技發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。
(1)新型材料α-Fe粉具有超強的磁性能,用作高密度磁記錄的介質(zhì)以及高效催化劑等。將5.60 g α-Fe粉與一定量水蒸氣在高溫下反應(yīng)一定時間后冷卻,其質(zhì)量變?yōu)?.88 g。
①產(chǎn)生的氫氣的體積為_________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
②將冷卻后的固體物質(zhì)放入足量FeCl3溶液中充分反應(yīng)(已知Fe3O4不溶于FeCl3溶液),計算最多消耗FeCl3的物質(zhì)的量 mol。
(2)Nierite是一種高熔點高硬度的陶瓷材料。Nierite的摩爾質(zhì)量為140 g/mol,其中硅元素的質(zhì)量分數(shù)為60%。已知1 mol NH3與足量的化合物T充分反應(yīng)后可得到35 g Nierite與3 mol HCl氣體。
Nierite的化學(xué)式為___________。T的化學(xué)式為____________。
(3)K金是常見的貴金屬材料,除黃金外,還含有銀、銅中的一種或兩種金屬。為測定某18K金樣品的組成,將2.832 g樣品粉碎后投入足量的濃硝酸中,充分溶解后,收集到NO2和N2O4的混合氣體224 mL(折算至標(biāo)準(zhǔn)狀況,下同),將該混合氣體與84 mL O2混合后緩緩?fù)ㄈ胨,恰好被完全吸收?/p>
①混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為______________。
②填寫該18K金的成分表(精確至0.01%,若不含該金屬則填0)。
18K金成分 |
Au |
Ag |
Cu |
含量(質(zhì)量分數(shù)) |
75.00% |
_________ |
_________ |
(1)①1792(2分);②0.08 2分,
(2)Si3N4(2分);SiCl4(2分)
(3)①69 g/mol(2分);
②Ag:11.44%;Cu:13.56%(4分)
【解析】
試題分析:(1)鐵與水蒸氣反應(yīng)3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2,物質(zhì)增加的質(zhì)量為氧元素,n(H2)=n(O)=(6.88-5.60)÷16=0.08mol v(H2)=0.08×22.4×1000=1792mL(2)n(Fe)=5.6÷56=0.1mol,n(Fe3O4)=n(O)÷4=0.02mol,故固體中剩余的鐵單質(zhì)為0.04mol,消耗FeCl3的量為n(FeCl3)=2n(Fe)=0.08mol
(2)Nierite確定有硅元素和氮元素,化學(xué)式中硅元素原子個數(shù)為140×60%÷28=3,氮原子個數(shù)為140×40%÷14=4,故化學(xué)式為Si3N4;根據(jù)原子守恒可以得出T的化學(xué)式為SiCl4;
(3)假設(shè)氣體全為NO2,則有4NO2+H2O+O2=4HNO3,m(NO2)=84×10-3÷22.4×46×4=0.69g,氣體的質(zhì)量不變,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為0.69÷(224×10-3÷22.4)=69 g/mol
設(shè)K金中含有銅銀兩種金屬,則根據(jù)質(zhì)量關(guān)系列等式為64n(Cu)+108n(Ag)=2.832×25%
金不溶于硝酸,銅銀溶于硝酸,根據(jù)電子守恒得出等式為2n(Cu)+n(Ag)=84×10-3÷22.4×4(氧氣得到的電子),二者聯(lián)立解得n(Cu)=0.006mol,n(Ag)=0.003mol,百分含量分別為Ag:11.44%;Cu:13.56%。
考點:考查化學(xué)計算有關(guān)問題。
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A.SiO2不屬于無機非金屬材料?
B.金屬不能作為結(jié)構(gòu)材料?
C.玻璃也是一種新型非金屬材料?
D.C60也是一種材料
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A.SiO2不屬于無機非金屬材料 B.金屬不能作為結(jié)構(gòu)材料
C.玻璃是一種新型的非金屬材料 D.C60也是一種材料
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有關(guān)材料分類正確的是( )
A.硅酸鹽材料屬于新型無機非金屬材料
B.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型的無機非金屬材料,金屬屬于金屬材料,但都屬于結(jié)構(gòu)材料
C.新型無機非金屬材料包括半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維、氧化鋁陶瓷等
D.氮化硅屬于新型無機非金屬材料,但不是高溫結(jié)構(gòu)材料
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