【化學(xué)--選修2:化學(xué)與技術(shù)】“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(wèn)題:
精英家教網(wǎng)
(1)無(wú)機(jī)非金屬材料.高純度單晶硅是典型的無(wú)機(jī)非金屬材料,又稱(chēng)“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(xiě)出步驟I的化學(xué)方程式:
 

②步驟II經(jīng)過(guò)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(kāi)始就不斷實(shí)施著對(duì)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)激光材料.我國(guó)是激光技術(shù)先進(jìn)的國(guó)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(shuō)明:
 
_、
 

(4)高分子材料.它可以分成無(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)nCl6-n]m就屬于無(wú)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(chēng)“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:
 

(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.
分析:(1)①焦炭在高溫下可以置換二氧化硅中的硅;
②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)氧化鋁是兩性氧化物,既能和強(qiáng)酸反應(yīng)又能和強(qiáng)堿反應(yīng),均放出氫氣;
(4)AlFe(OH)nCl6-n中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0,丙烯腈(CH2=CH-CN)中的雙鍵能發(fā)生加聚反應(yīng);
(5)銅、銀合金與足量的某濃度的硝酸反應(yīng),硝酸所起作用為酸性和氧化性,起酸性作用的硝酸生成硝酸銅、硝酸銀,起氧化性作用的硝酸被還原為氮的氧化物(無(wú)法確定具體物質(zhì)),氮的氧化物與氧氣混合通入水中,反應(yīng)又生成硝酸,根據(jù)氮元素守衡,該硝酸的量恰好等于起氧化性作用的硝酸的量.所以有銅、銀合金失去的電子總數(shù)等于氧氣獲得的電子總數(shù).利用銅、銀合金失去的電子總數(shù)等于氧氣獲得的電子總數(shù)以及銅、銀合金總質(zhì)量為14g,列方程求解.
解答:解:(1)①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↑,故答案為:SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑;
②SiHCl3(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: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)氧化鋁是兩性氧化物,既能和強(qiáng)酸反應(yīng)又能和強(qiáng)堿反應(yīng),故答案為:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-
(4)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),丙烯腈(CH2=CH-CN)中的雙鍵能發(fā)生加聚反應(yīng),方程式為:精英家教網(wǎng),故答案為:+3;精英家教網(wǎng);
(5)解:n(O2)=
1.12L
22.4L/mol
=0.05mol 
設(shè)Cu、Ag的物質(zhì)的量分別為x、y,則:
根據(jù)質(zhì)量列方程:x×64g/mol+y×108g/mol=14g
根據(jù)電子守恒列方程:2x+1×y=0.05mol×4 
解得:x=0.05mol;y=0.1mol 
m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g,
故答案為:3.2g.
點(diǎn)評(píng):本題是一道有關(guān)硅的無(wú)機(jī)推斷題,考查的知識(shí)點(diǎn)范圍較廣,涉及原電池、兩性氧化物、高分子材料、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算等,題目難度較大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【化學(xué)--選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見(jiàn)的元素,其相關(guān)信息如表:
元素 相關(guān)信息
X X原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍
Y Y原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子
Z Z的基態(tài)電子最外層電子排布式為:nsnnpn+2
W W的原子序數(shù)為29
(1)基態(tài)W原子的價(jià)電子排布式是
3d104s1
3d104s1

(2)X、Y、Z三種元素第一電離能從大到小的順序是
N>O>C
N>O>C
.(填化學(xué)式)
(3)Y的氫化物分子的空間構(gòu)型是
三角錐形
三角錐形
;該氫化物分子中Y原子軌道的雜化類(lèi)型是
sp3雜化
sp3雜化

(4)X的氣態(tài)氫化物 和Y的氣態(tài)氫化物中沸點(diǎn)高的是
NH3
NH3
,(填化學(xué)式)其主要原因是
NH3分子存在氫鍵
NH3分子存在氫鍵

(5)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是:Pb4+處于立方晶胞頂點(diǎn),Ba2+處于晶胞中心,O2-處于晶胞棱邊中心,該化合物化學(xué)式為
PbBaO3
PbBaO3
,每個(gè)Ba2+
12
12
個(gè)O2-配位.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2011?咸陽(yáng)模擬)【化學(xué)--選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
四種常見(jiàn)元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表,試根據(jù)信息回答有關(guān)問(wèn)題.
元素 A B C D
性質(zhì)
結(jié)構(gòu)
信息
基態(tài)原子核外有兩個(gè)電子層,最外層有3個(gè)未成對(duì)的電子 基態(tài)原子的M層有1對(duì)成對(duì)的p電子 基態(tài)原子核外電子排布為[Ar]3d104s2 有兩種常見(jiàn)氧化物,其中有一種是冶金工業(yè)常用的還原劑
(1)寫(xiě)出B原子的基態(tài)電子排布式
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p4

(2)A元素的氫化物的沸點(diǎn)比同主族相鄰元素氫化物沸點(diǎn)
(填“高”或“低”),其原因是
因?yàn)锳的氫化物分子間存在氫鍵
因?yàn)锳的氫化物分子間存在氫鍵

(3)D元素最高價(jià)氧化物的熔點(diǎn)比同主族相鄰元素最高價(jià)氧化物的熔點(diǎn)
(填“高”或“低”);D元素在形成最簡(jiǎn)單氫化物時(shí)所采取的雜化類(lèi)型是
SP3
SP3

(4)A、B兩元素第一電離能
N
N
O
O
.(填元素符號(hào))
(5)C元素的原子能形成多種配合物.形成配合物的條件是:一方能夠提供孤對(duì)電子,另一方
能夠提供(接受孤對(duì)電子的)空軌道
能夠提供(接受孤對(duì)電子的)空軌道

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【化學(xué)-選修有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】
已知反應(yīng):精英家教網(wǎng)(R、R′可表示烴基或官能團(tuán))
A可進(jìn)行如下反應(yīng)(方框內(nèi)物質(zhì)均為有機(jī)物,部分無(wú)機(jī)產(chǎn)物已略去.)精英家教網(wǎng)
請(qǐng)回答:
(1)F的蒸氣密度是相同條件下H2密度的31倍,且分子中無(wú)甲基.已知1mol F與足量金屬鈉作用產(chǎn)生H2 22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則F的分子式是
 
,其分子核磁共振氫譜中共有
 
個(gè)吸收峰,其峰面積比為
 

(2)G與F的相對(duì)分子質(zhì)量之差為4,則G具有的性質(zhì)是
 
(填序號(hào)).
a.可與銀氨溶液反應(yīng)
b.可與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)
c.可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
d.1mol G最多可與2mol新制Cu(OH)2發(fā)生反應(yīng)
(3)D能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng),又知兩分子D可以反應(yīng)得到含有六元環(huán)的酯類(lèi)化合物,E可使溴的四氯化碳溶液褪色,則D→E的化學(xué)反應(yīng)式是
 
,該反應(yīng)類(lèi)型是
 
反應(yīng).
(4)H與B互為同分異構(gòu)體,且所含官能團(tuán)與B相同,則H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能有兩種,它們是:CH2═CHCH2COOH、
 

(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案用溴乙烷(CH3-CH2Br)合成F.(其他原料自選,用反應(yīng)流程圖表示,并注明必要的反應(yīng)條件)
例如:精英家教網(wǎng)
則設(shè)計(jì)方案為:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【化學(xué)--選修:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】三氟化氮是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且不可燃的氣體,在半導(dǎo)體加工,太陽(yáng)能電池制造和液晶顯示器制造中得到廣泛應(yīng)用.NF3是一種三角錐型分子,鍵角102°,沸點(diǎn)-129℃;可在銅的催化作用下由F2和過(guò)量NH3反應(yīng)得到.
(1)寫(xiě)出制備 NF3的化學(xué)反應(yīng)方程式:
 

(2)NF3的沸點(diǎn)比NH3的沸點(diǎn)(-33℃)低得多的主要原因是
 

(3)與銅屬于同一周期,且未成對(duì)價(jià)電子數(shù)最多的元素基態(tài)原子核外電子排布式為
 

(4)理論上HF、NaAlO2和NaCl按6:1:2的物質(zhì)的量之比恰好反應(yīng)生成HCl、H2O和一種微溶于水的重要原料,該物質(zhì)含有三種元素,則該物質(zhì)的化學(xué)式為
 
,其中心離子是
 
,配位數(shù)為
 

(5)根據(jù)下列四種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ?mol-1 ),回答下面各題:
元素代號(hào) I1 I2 I3 I4
R 500 4600 6900 9500
S 740 1500 7700 10500
T 580 1800 2700 11600
U 420 3100 4400 5900
①在周期表中,最可能處于同一族的是
 
 

②T元素最可能是
 
區(qū)元素.若T為第二周期元素,E是第三周期元素中原子半徑最小的元素,則T、E形成化合物的空間構(gòu)型為
 
,其中心原子的雜化方式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【化學(xué)-選修化學(xué)與技術(shù)】
海水中鎂的總儲(chǔ)量約為2.1×1015 t,目前世界生產(chǎn)的鎂60%來(lái)自海水.海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流程如下圖所示:
精英家教網(wǎng)
其步驟為:
①將海邊大量存在的貝殼煅燒成生石灰,并將生石灰制成石灰乳;
②將石灰乳加入到經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮并濾去粗鹽后的海水中,過(guò)濾得到Mg(OH)2沉淀;
③向Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液,再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到MgCl2?6H2O;
④將MgCl2?6H2O在一定條件下加熱得到無(wú)水MgCl2;
⑤電解熔融的MgCl2可得到Mg.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)步驟①中煅燒貝殼時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(2)工業(yè)上采用電解MgCl2的方法制得金屬鎂,電解槽中陰極的電極反應(yīng)式為
 

(3)步驟③中的蒸發(fā)是利用風(fēng)吹日曬來(lái)完成的,而在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行蒸發(fā)操作需要的主要儀器有
 
、
 
、酒精燈、鐵架臺(tái)等.
(4)海水中的鎂以Mg2+的形式存在,設(shè)計(jì)步驟②③將Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,然后又重新轉(zhuǎn)化為Mg2+的目的是
 

(5)步驟④中的“一定條件”指的是
 
,目的是
 

(6)在上述制取鎂的流程中,所涉及到的基本反應(yīng)類(lèi)型有
 

a.化和反應(yīng)b.分解反應(yīng)c.置換反應(yīng)d.復(fù)分解反應(yīng)
(7)由海水得到的粗鹽中常含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì),為除去這些雜質(zhì)可加入Na2CO3、NaOH和BaCl2,然后過(guò)濾,則所加入試劑的合理順序?yàn)?!--BA-->
 

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