题目

题型：不详难度：来源：

（11分）
“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请你回答以下问题：
（1）无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：

①写出步骤①的化学方程式                          。
②步骤②经过冷凝得到的SiHCl₃（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸点57.6℃）和HCl（沸点—84.7℃），提纯SiHCl₃的主要化学操作的名称是      ；SiHCl₃和SiCl₄一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl₃水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式                                    。
③请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式                      。
（2）磁性材料。这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，请出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式                。
（3）激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al₂O₃）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：
                            ，                           。
（4）纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直经大约是               ，三氯化铁溶液可以加速伤口止血，请简述原因                                       。
（5）高分子材料。可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新型高效净水剂
[AlFe（OH）_nCl_6—n]_m就属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为                  。
一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，由丙烯腈（CH₂=CH—CN）为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式              。

答案

（1）①SiO₂+2CSi+2CO↑
②蒸馏（或分馏）SiHCl₃+3H₂O==H₂SiO₃+H₂↑+3HCl
③SiO₂+4HF==SiF₄↑+2H₂O
（2）Fe→Fe²⁺+2e^-
（3）Al₂O₃+6H⁺==2Al³⁺+3H₂O   Al₂O₃+2OH^-+3H₂O==2[Al（OH）₄]^-
（4）1nm~10nm氯化铁是电解质，使血液胶体聚沉。
（5）+3  

解析

（1）①写出步骤①的化学方程式：SiO₂+2CSi+2CO↑
②SiHCl₃（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸点57.6℃）和HCl（沸点—84.7℃），由于沸点不同，利用分馏可以提纯，所以，提纯SiHCl₃的主要化学操作的名称是分馏。SiHCl₃水解的化学方程式：SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃+H₂↑+3HCl
③二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式：SiO₂+4HF==SiF₄↑+2H₂O
（2）铁最为普遍的电化学负极反应式：Fe－2e^-→Fe²⁺
（3）Al₂O₃是两性氧化物，用离子方程式表示为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O  
Al₂O₃+2OH^－=2AlO₂^－＋H₂O
（4）胶体粒子的直经大约是1nm~10nm之间。三氯化铁溶液可以加速伤口止血，原因：氯化铁是电解质，使血液胶体聚沉。
（5）铁元素的化合价为+3价。
生成该有机高分子材料的化学方程式为：