Question

（15分） “材料”的發現和使用往往會極大地推動生產、生活的發展，一些材料的出現甚至具有里程碑式劃時代的意義。請回答下列問題：

（1）無機非金屬材料。高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導體”材料，它的發現和使用曾引起計算機的一場“革命”。這種材料可以按下列方法制備：
①寫出步驟I的化學方程式：_______________________________________。
②步驟II經過冷凝得到的SiHCl₃（沸點為33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸點為57.6℃）和HCl（沸點為-84.7℃），提純SiHCl₃的實驗方法是__________________________。
（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施著對它的使用開始就不斷實施著對它的防護。最常見的鐵制品腐蝕就是電化學腐蝕，請寫出最為普遍的電化學腐蝕的負極反應式：_______________________。
（3）激光材料。我國是激光技術先進的國家，紅寶石（Al₂O₃）是最早用于產生激光的材料，它是一種兩性氧化物，請用離子方程式加以說明：______     _  、______________。
（4）高分子材料。它可以分成無機高分子材料和有機高分子材料。一種新型高效凈水劑[Al Fe (OH)_n Cl_6-n]_m就屬于無機高分子材料，它廣泛應用生活用水和工業污水的處理，其中鐵元素的化合價為________；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，請寫出生成該有機高分子材料的化學方程式：  _____________________。
（5）合金材料。14g銅銀合金與一定量某濃度的硝酸完全反應后，將放出的氣體與1.12L（標準狀況下）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（沸點為33.0℃）和SiCl₄（沸點為57.6℃）沸點相差比較大，所以可以通過蒸餾進行提純。
（2）鋼鐵主要發生電化學腐蝕，鐵作負極，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）根據化學式可知，負價總計是－6，而鋁是＋3價的，所以鐵是＋3價的。丙烯腈中含有碳碳雙鍵，能發生加聚反應，生成高分子化合物，方程式為。
（5）反應中產生的氣體是氮氧化物，和氧氣反應生成的是硝酸，所以合金所失去的電子相當于被氧氣得到，即轉移電子是1.12L÷22.4L/mol×4＝0.2mol。合金中銅、銀的物質的量分別是x、y，則2x＋y＝0.2、64x＋108y＝14，解得x＝0.05mol，y＝0.1mol，所以銅的質量是3.2g。