8、非金属材料.doc

21（9分）石墨和金刚石在一定条件下可相互转化：石墨 金刚石（吸热）。50年代，美国通用汽车公司在实验室利用高温、高压将石墨转化成金刚石之后，1989年，日本科学家用炸药和碳粉“炸出”金刚石的消息引起人们的关注，他们将炸药和碳粉混合并用石蜡固化后装入钢制敞口容器中，沉入一个直径8m、深约5m的混凝土槽内，点火起爆，最后将容器中的水取出静置，可获得直径为0.0020.003m的超细金刚石粉。上述两种制取金刚石的方法获得成功的原因是（ ）。A金刚石比石墨熔点低 B金刚石的密度大于石墨C金刚石的硬度很大 D合成金刚石是吸热反应炸药爆炸的瞬间，可以产生41010Pa的超高压和5000的超高温，完全能达到石墨转化成金刚石的条件，你认为炸药放在水槽内的最主要原因是（ ）。A形成高压条件 B吸热降低温度C防止碳粉燃烧 D溶解爆炸产生的气体你认为工业上这种超细金刚石粉可以做（ ）。A切削工具涂层 B研磨剂 C钻石戒指 D制造爆炸产生的气体（09年广东化学24）（11分）超细氧化铝是一种重要的功能陶瓷原料。（1）实验室常以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3为原料，在一定条件下先反应生成沉淀NH4AlO(OH)HCO3,该沉淀高温分解即得超Al2O3,NH4AlO(OH)HCO3热分解的化学反应方程式 。（2）NH4Al(SO4)212H2O的相对分子质量为453。欲配制100mlPH为2浓度约为0.1mol-1的NH4Al(SO4)2溶液,配制过程为用托盘天平称量NH4Al(SO4)212H2O固体 g。将上述固体置于烧杯中 。（3）在0.1moll-1NH4Al(SO4)2溶液中，铝各形态的浓度（以Al3计）的对数（lgc）随溶液ph变化的关系见下图用NaOH溶液调节（2）中溶液pH至7，该过程中发生反应的离子方程式有 请在答题卡的框图中，画出0.01moll-1NH4Al(SO4)2溶液中铝各形态的浓度的对数lgc随溶液pH变化的关系图，并进行必要的标注。答案：（1）2NH4AlO(OH)HCO32NH3+Al2O3+3H2O+2CO2（2）将4.5g固体置于烧杯中，边加蒸馏水溶解边用玻璃棒搅拌，待完全溶解后，用玻璃棒移液至100ml的容量瓶中，用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次，并将洗涤液转移到容量瓶中，加蒸馏水至刻度线23cm处应改用胶头滴管，上下振荡，静置，将配置好的溶液装入试剂瓶中，并贴上标签。（3）。作图要点：起始与最终数值为-2；刚开始产生沉淀时PH要增大；完全沉淀和沉淀溶解时的PH应与原图一样；氢氧化铝完全溶解时的PH也是不变的二纵座标发生改变，所以线要与原图有所区别。1【如皋市2010届高三综合测试】（10分）我省东海有一种形态酷似水蛭的蛭石，是一种层状结构的含镁的铝硅酸盐，是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物，有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，但不耐酸。（1）某硅酸盐矿石的组成可以看作SiO2中有1/4的Si被Al替换，再由Mg平衡其电荷形成的。该矿石的组成以氧化物形式表示为 。（2）某校研究性学习小组取得了某种牌号的蛭石样品，其成分可以用氧化物（MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2、H2O）的形式表示。为研究蛭石的组成，拟进行实验探究，实验流程及相关数据如下： 固体A的化学式是 ； 固体F的物质的量是 ； 通过计算，给出用氧化物的形式表示某种膨化蛭石组成的化学式（必须有计算过程）。答案（1）MgOAl2O36SiO2 （2分）（2） SiO2 （2分） 0.040mol （2分） n(SiO2)= = 0.04mol设 固体G中Fe2O3的物质的量为x mol，MgO的物质的量为y mol依题意有： 160x40 y6.40 214x58 y8.92 解得：x0.020 mol y0.080 mol （2分）由知： n(Al2O3)=0.020mol 于是n(H2O)= (11.20400.08600.041600.0201020.020)18=0.02 (mol) 则： n(MgO )n(Fe2O3)n(Al2O3)n(SiO2)n(H2O) =0.080mol0.020mol0.020mol0.04mol0.02mol =82242=41121 即该蛭石矿的组成为： 4MgOAl2O3Fe2O32SiO2H2O（不化简扣1分） （2分）14【江苏省江阴市青阳中学2010届高三上学期期中考试】(8分)有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”，硅单质及其化合物应用范围很广，制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：请回答下列问题：（1）写出第步的化学反应方程式_；（2）下列有关硅材料的说法正确的是_（填字母）：A碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B硅可做“未来的石油”，可能的原因之一是燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制C普通玻璃是由烧碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高D盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅E高纯度硅可直接用于制造高性能通讯材料光导纤维F 氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承（3）SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式_；（4）单质硅遇到氢氧化钠溶液会完全溶解得到无色溶液并放出无色气体，请写出该反应的离子方程式_。答案(8分)（1）SiO2+2CSi+2CO(2分)（2）ABF(2分)（3）SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2+3HCl(2分)（4）Si+2OH-+H2O= SiO32-+2H2(2分)10近日，“杭州创造”首届十大创新成就评选发布晚会上，浙江省富通集团光纤预制棒项目赢得十大创新成就殊荣。光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目，目前国内光缆生产厂家约200家，大部分靠买进口光纤预制棒来生产光缆。光纤预制棒的化学成分是 ，晶体类型为 。如果把光缆裸露在碱性土壤中，结果会短路，用离子方程式说明原因 。下列说法正确的是（ ） A、石英玻璃与普通玻璃都是硅酸盐制品 B、二氧化硅是良好半导体材料C、工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品 D、石英与二氧化碳化学键相同石英可以制备各种各样的陶瓷制品，如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等。写出氮化硅的化学式 ，工业上用石英、焦碳、氮气制备氮化硅，写出反应方程式 。晶体硅是电子工业的重要材料，工业上大量的晶体硅是由石英为原料制备得到的。制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3；SiHCl3与过量H2在10001100反应制得纯硅。其中用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源装置略去）：为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及 。装置中的烧瓶需要加热，其目的是： 。装置中发生反应的化学方程式为 。10SiO2，原子晶体SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2ODSi3N4， 3SiO2 + 2N2 + 6C = Si3N4 + 6CO排尽装置中的空气，使滴入烧瓶中的SiHCl3气化14有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”，硅单质及其化合物应用范围很广，制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：请回答下列问题：（1）写出第步的化学反应方程式_；（2）下列有关硅材料的说法正确的是_（填字母）：A碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B硅可做“未来的石油”，可能的原因之一是燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制C普通玻璃是由烧碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高D盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅E高纯度硅可直接用于制造高性能通讯材料光导纤维F 氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承（3）SiHCl3遇水剧烈反应