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宇航員在升空、返回或遇到緊急情況時,必須穿上10公斤重的艙內(nèi)航天服,神六宇航員所穿艙內(nèi)航天服是我國科學(xué)家近年來研制的新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料做成,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的,下列相關(guān)敘述錯誤的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.它耐高溫,抗氧化 B.它比鋼鐵輕、硬,但質(zhì)地較脆
C.它沒有固定熔點 D.它是一種新型無機非金屬材料
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(8分)有科學(xué)家提出硅是“21世紀的能源”、“未來的石油”,硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣,制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法,生產(chǎn)過程示意圖如下:
請回答下列問題:
(1)寫出第①步的化學(xué)反應(yīng)方程式___________________________;
(2)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是________________(填字母):
A.碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用于生產(chǎn)耐高溫水泥
B.硅可做“未來的石油”,可能的原因之一是燃燒放出的熱量多,且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低,容易有效控制
C.普通玻璃是由燒堿、石灰石和石英砂制成的,其熔點很高
D.鹽酸可以與硅反應(yīng),故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅
E.高純度硅可直接用于制造高性能通訊材料——光導(dǎo)纖維
F. 氮化硅硬度大、熔點高,可用于制作高溫陶瓷和軸承
(3)SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________;
(4)單質(zhì)硅遇到氫氧化鈉溶液會完全溶解得到無色溶液并放出無色氣體,請寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________________________。
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(12分)不同的金屬在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出來的活潑程度不同,俄國化學(xué)家貝開托夫在大量實驗和系統(tǒng)研究之后,于1865年發(fā)表了金屬活動性順序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。
(1)金屬活動性順序是學(xué)習(xí)“金屬及其化合物”的重要工具,許多“金屬及其化合物”的知識規(guī)律可以通過金屬活動性順序來掌握。例如,工業(yè)上冶煉金屬,根據(jù)金屬活動性順序可以采用不同的冶煉方法。其中可以用“熱分解法”冶煉的金屬是__________、 。
工業(yè)上又常用下列反應(yīng)進行金屬鉀的冶煉:,似乎“違背”了金屬活動性順序,試解釋鈉能將更活潑的鉀置換出來的原因__________________________ 。
(2)在實踐中發(fā)現(xiàn)還有許多化學(xué)事實 “違背”金屬活動性順序,但這些“反!爆F(xiàn)象都可以通過化學(xué)原理得到合理解釋。某學(xué)生在做探究實驗時,把鋅粒投入1mol·L-1氯化鐵溶液中,觀察到如下實驗現(xiàn)象:鋅粒表面有一定量氣泡產(chǎn)生,溶液顏色逐漸變淺,一段時間后溶液逐漸渾濁,試用相關(guān)反應(yīng)方程式進行解釋_________________________________、
__________________________________________________________________________。
(3)研究金屬活動性順序還可以指導(dǎo)對金屬陽離子氧化性強弱的認識,工業(yè)上用氯化鐵溶液腐蝕銅制電路板。
①請根據(jù)金屬活動性順序結(jié)合該反應(yīng)原理,比較Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性強弱 。
②請運用原電池原理設(shè)計實驗驗證Cu2+、Fe3+氧化性強弱的結(jié)論。
方案______________________________________________________________________。
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(10分)某;瘜W(xué)興趣小組設(shè)計了圖示實驗裝置Ⅰ(圖中省略了夾持儀器)來測定某鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)。試填空。
(1)往鐵碳合金中加入濃硫酸,未點燃酒精燈前,A、B均無明顯現(xiàn)象,其原因是:
① 常溫下碳與濃硫酸不反應(yīng);② ▲ 。
(2)寫出加熱時A中碳與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ▲ 。
(3)B中的現(xiàn)象是: ▲ ;C的作用是: ▲ 。
(4)甲同學(xué)認為利用裝置Ⅰ測得鐵的質(zhì)量分數(shù)偏大,請你寫出可能的原因:
▲ 。
(5)乙同學(xué)認為用裝置Ⅰ操作較繁雜,于是他設(shè)計了圖示裝置Ⅱ,若再使用其它儀器可測得如下數(shù)據(jù):
① 反應(yīng)前后干燥管質(zhì)量差a g ② 反應(yīng)前后裝置和藥品的總質(zhì)量之差b g
③ 用排水法得H2的體積V L ④ 反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得殘渣質(zhì)量c g
試選用上述數(shù)據(jù),以簡便和精確地測算鐵的質(zhì)量分數(shù),其代數(shù)式為 ▲ 。
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(6分)已知X為FeO和CuO的混合物,取兩份等質(zhì)量的X樣品進行下列實驗:
(1)寫出③步所有反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(2)設(shè)從③步所得固體D的質(zhì)量為32 g,溶液E中只含有一種金屬離子,氣體F在標(biāo)準狀況下體積為5.6 L,試計算取用的每份X中FeO與CuO的質(zhì)量比。
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某工廠的廢渣中混有少量的鋅粉和氧化銅(其他成分不跟酸反應(yīng)),跟大量廢鹽酸接觸形成污水,產(chǎn)生公害。若向污水中撒入鐵粉且反應(yīng)后鐵粉有剩余,此時污水中一定含有的主要陽離子是
A. Fe2+、Cu2+ B. Cu2+ 、 H+ C. Zn2+ 、Fe2+ D. Zn2+ 、Cu2+、H+
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(5分)物質(zhì)A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K有下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中氣體D、E為單質(zhì),試回答:
⑴ 組成金屬A的元素在周期表的位置是_____________,D的化學(xué)式是__________________
⑵ 寫出反應(yīng)“C→F”的離子方程式 ;
⑶ 寫出反應(yīng)“F→G”的化學(xué)方程式 ;
⑷ 在溶液I中滴入NaOH溶液,可觀察到的現(xiàn)象是 。
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(6分)已知A、B、C是三種常見的單質(zhì),其中A為日常生活中常見的金屬,B、C為氣體;D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸,溶液呈紅褐色;B和C反應(yīng)的產(chǎn)物極易溶于水得無色溶液E。它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:
B C
(2)寫出D和E分別與A反應(yīng)的離子方程式:
D+A:
E+A:
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(10分)Cu—Fe合金由于長時間置于空氣中表面產(chǎn)生了一層氧化膜(成分為Fe2O3和CuO),一化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對其進行如下探究,請按要求完成下列探究報告。
探究目的:實驗測定樣品中Fe,Cu的質(zhì)量。
探究思路:設(shè)計實驗測量有關(guān)反應(yīng)物和生成物的量,并通過計算確定樣品中Fe,Cu的質(zhì)量。
實驗探究:(本實驗中的氣體體積均已換算成標(biāo)準狀況)
① 將此合金5.76g置于燒杯中,然后將稀H2SO4逐漸緩慢加入至過量,收集產(chǎn)生的氣體測得其體積為VmL。過濾得淺綠色溶液A(不含Cu2+),還有濾渣B。
② 將濾渣B投入到一定濃度的HNO3中,完全溶解,收集產(chǎn)生的氣體,經(jīng)分析氣體是NO和NO2的混合氣體,總體積896mL,其中NO2體積為224mL。
③ 將①中所得的濾液加入到足量的同濃度HNO3中,充分反應(yīng)后再加入足量的NaOH溶液,將產(chǎn)生的沉淀全部濾出,充分加熱灼燒得紅棕色固體,稱量該固體的質(zhì)量為3.2g。
結(jié)果處理:
(1) A中存在的陽離子有 ,濾渣B為 。
(2) 被腐蝕前的合金中Fe的質(zhì)量為 g,Cu的質(zhì)量為 g。
(3) 實驗探究①中V為 mL (本小題需寫出計算過程,可以直接利用(2)小題計算結(jié)果)
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