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材料是科学技术进步的关键,是科学技术和社会发展的物质基础。材料的发展不仅影响了人类的昨天和今天,而且还将影响到人类的明天。请回答以下与材料有关的问题。
(1)无机非金属材料。单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用做半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。单晶硅的制备方法如下:

①写出步骤①的化学方程式:______________________。
②已知以下几种物质的沸点:

物质
SiHCl3
SiCl4
HCl
沸点
33.0 ℃
57.6 ℃
-84.7 ℃
在步骤②中提纯SiHCl3所进行的主要操作的名称是________。
(2)金属材料。金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金和特种金属材料等。
①下列物质中不属于合金的是(  )。
A.钢铁       B.青铜       C.硬铝        D.水银
②铜器制品常因接触空气中的O2、CO2和H2O而易生成铜锈。试写出保护铜制品的方法:___________________________________________________。
(3)纳米材料,胶体粒子的直径大约是________,与纳米材料的尺寸相当。实验室制取Fe(OH)3胶体溶液的方法是_________________________________,
用________方法消除胶体中的浑浊,根据________现象证明胶体已经制成。实验中必须要用蒸馏水,而不能用自来水,其原因是____________________。
(4)磁性材料。某磁性粉末材料是一种复合型氧化物,为测定其组成,现称取6.26 g样品,将其全部溶于过量稀HNO3,加入过量Na2SO4溶液,生成4.66 g白色沉淀、过滤、在滤液中加入过量NaOH溶液,生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20 g固体。①该磁性粉末中氧元素的质量分数为________;②该材料的化学式为________。

(1)①SiO2+2CSi+2CO↑ ②蒸馏
(2)①D ②在干燥的环境下保存
(3)1~100 nm;在沸腾的蒸馏水中逐滴加入少量FeCl3饱和溶液,待溶液呈红褐色,停止加热,即制得胶体; 过滤; 丁达尔;自来水中含较多的阴离子和阳离子,能中和胶体粒子的电性,易使制备的胶体马上发生凝聚,导致实验失败
(4)①20.45% ②BaO·Fe2O3

解析试题分析:(1)提纯SiHCl2可利用沸点差异,用蒸馏的方法。
(2)硬铝是由Al、Cu、Mg、Mn、Si形成的合金,黄铜是Cu-Zn合金,钢铁是Fe与其他元素形成的合金。因此唯一不属于合金的是水银。
(3)胶体粒子直径的范围是:1~100 nm;利用FeCl3的水解反应制取Fe(OH)3胶体:在沸腾的蒸馏水中逐滴加入少量FeCl3饱和溶液,待溶液呈红褐色,停止加热,即制得胶体;难溶固体不能透过滤纸,胶体可透过滤纸,所以用过滤的方法,可消除胶体中的浑浊;胶体具有丁达尔现象,其它分散系不具备,所以用丁达尔现象可证明胶体已经制成;因为自来水中含较多的阴离子和阳离子,能中和胶体粒子的电性,易使制备的胶体马上发生凝聚,导致实验失败,所以不能用自来水制备胶体。
(4)①n(BaSO4)==0.02 mol,
m(Ba)=137 g·mol-1×0.02 mol=2.74 g。
滤液中加入过量NaOH溶液,生成红褐色沉淀为Fe(OH)3沉淀。洗涤,灼烧后得3.20 g固体。此固体应是Fe2O3,则
n(Fe2O3)==0.02 mol,
m(Fe)=56 g·mol-1×0.02 mol×2=2.24 g。
复合氧化物中氧元素的质量=6.26 g-2.74 g-2.24 g=1.28 g。
则氧元素的质量分数==20.45%。
②1.28 g氧元素的物质的量是:
n(O)==0.08 mol。
由以上计算知,复合氧化物中钡原子、铁原子、氧原子的物质的量之比是1∶2∶4,它们的原子个数比也是1∶2∶4。故该复合氧化物可表示为BaO·Fe2O3
考点:本题考查物质的分类、保存与提纯、胶体的性质与制备、质量分数与化学式的计算。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

下列说法不正确的是

A.将Na2O2投入NH4CI溶液中只可能生成一种气体
B.铁分别与稀盐酸和硫反应,产物中铁元素的化合价相同
C.向饱和ZnS溶液中加入Na2S有沉淀析出,但KSP(ZnS)不变
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入适量BaCl2溶液后溶液退色

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:

(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是________________、________________,反射炉内生成炉渣的主要成分是________;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式分别是________________、________________;

(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极________(填图中的字母);在电极d上发生的电极反应式为________________;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要______________等原料。
(2)石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式为_____________。
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有            (填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。
(4)检验过滤Ⅰ所得滤液中含有CO32的方法是_____________________________。
(5)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是___。
a.熔点较低(29℃熔化)  b.能导电   c.能制冷   d.无毒
(6)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是                            

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下:

 
有关信息
X
元素主要化合价为-2,原子半径为0.074 nm
Y
所在主族序数与所在周期序数之差为4
Z
原子半径为0.102 nm,其单质在X的单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
D
最高价氧化物对应的水化物可溶于水,且能电离出电子数相等的阴、阳离子
E
单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏
 
请回答下列问题:
(1)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,其反应的化学方程式为___________。
(2)E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物,下列说法正确的是(填序号)_______。
①保存EY2溶液时,需向溶液中加入少量E单质
②EY2只能通过置换反应生成,EY3只能通过化合反应生成
③铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线流向碳棒
(3)将Z单质在X的单质中燃烧的产物和等物质的量的Y单质同时通入足量的水中,充分反应后的溶液中滴入品红溶液,现象是__________________,有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

完成以下离子方程式或化学方程式:
(1)实验室制备氯气的离子方程式                                         
(2)实验室制备氢氧化铝的离子方程式                                     
(3)实验室制备氨气的化学方程式                                         
(4)在实验室制备Fe(OH)2的过程中,常会出现白色沉淀迅速变成灰绿色,缓慢变成红褐色的现象。写出这步变化的化学方程式                                

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

除去下列物质中的杂质(括号内代表杂质),请写出相应的实验方法或试剂名称及有关反应的化学方程式。
(1)NaCl溶液(Na2CO3) 试剂____________,反应的化学方程式__________________________;
(2)NaHCO3溶液(Na2CO3) 试剂____________,反应的化学方程式___________________________;(3)Na2CO3固体(NaHCO3) 实验方法____________,反应的化学方程式_____________________;
(4)铁粉(铝粉)试剂______________,反应的化学方程式__________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在短周期主族元素中:
(1)由两种元素组成的化合物种类最多,其中最简单化合物的电子式为             
(2)元素D的氢化物与D的最高价氧化物对应水化物化合得到的物质是(填化学式)__________;D的氢化物的水溶液常温下pH_____7(填“>”、“<”、“=”);D的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与试管中足量铜片反应,开始产生有色气体,一段时间后则产生无色气体,写出产生无色气体的离子方程
                                                          
(3)元素R与元素E的原子序数之比为2∶1,其单质直接反应后得到的化合物中元素质量比为1∶1,该化合物的化学式为________;该化合物_______(填“能”或“不能”)使品红溶液褪色。若含2 mol R元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与足量的铜片反应,产生的气体在标准状况下的体积一定:        22.4 L(填“大于”,“小于”或“等于”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

已知下列元素的原子半径:

元素
N
S
O
Si
原子半径/10-10m
0.75
1.02
0.74
1.17
根据以上数据,磷元素的原子半径可能是
A.0.80×10-10 m  B.1.10×10-10 m  C.1.20×10-10 m  D.0.70×10-10 m

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同步练习册答案