《河南省滎陽(yáng)高中化學(xué)化學(xué)與材料的發(fā)展(第15課時(shí))《新型無(wú)機(jī)非金屬材料》三案一課學(xué)案新人教版選修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《河南省滎陽(yáng)高中化學(xué)化學(xué)與材料的發(fā)展(第15課時(shí))《新型無(wú)機(jī)非金屬材料》三案一課學(xué)案新人教版選修2（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第15課時(shí) 新型無(wú)機(jī)非金屬材料 學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1. 了解新型無(wú)機(jī)非金屬材料與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的區(qū)別。 2. 了解高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維的特點(diǎn)及用途。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維的特點(diǎn)及用途。 課前預(yù)習(xí) 【情景材料】材料是人類(lèi)生活必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。材料的發(fā)展史就是一部人類(lèi)文明史。沒(méi)有 感光材料，我們就無(wú)法留下青春的回憶；沒(méi)有特殊的熒光材料，就沒(méi)有彩色電視；沒(méi)有高純的 單晶硅，就沒(méi)有今天的信息技術(shù)；沒(méi)有特殊的新型材料，神州八號(hào)飛船就無(wú)法上天?？梢?jiàn)，科 技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步往往受到材料的制約。反過(guò)來(lái)，一種新材料的發(fā)現(xiàn)可能回給社會(huì)帶來(lái)革 命性的變化。 新材料在不斷

2、涌現(xiàn)如 1985年發(fā)現(xiàn)了足球烯。舊材料的功能也在拓展，如石英早就存在， 石英鐘的普及卻是近幾年的事，光導(dǎo)纖維使玻璃“老爺爺”又煥發(fā)了青春。 【預(yù)習(xí)內(nèi)容】 根據(jù)教材有關(guān)內(nèi)容填寫(xiě)下列空白： 二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料 1.新型陶瓷 新型陶瓷的組成已突破了以 兩種元素為主的傳統(tǒng)組成體系，進(jìn)一步提高了陶瓷 的性能。 (1)碳化硅陶瓷 ①特性：硬度 ,化學(xué)性質(zhì) ,耐,可作航天器 的涂層材料。 ②工業(yè)上制取碳化硅的反應(yīng)方程式： 。 (2)氮化硅陶瓷 ①特性與用途：熔點(diǎn) ,硬度,化學(xué)性質(zhì) ,在高溫時(shí)仍可保持室溫時(shí) 的強(qiáng)度系數(shù)和硬度，可用于制造 、和 等。 ②制取氮化硅(Si 3N4)的反應(yīng)

3、式 b. 。 2代現(xiàn)代信息基礎(chǔ)材料一一單晶硅 (1)硅是目前半導(dǎo)體工業(yè)最重要的基礎(chǔ)材料，制取純度為 95%^99%勺硅(粗硅)的反應(yīng)方程式為 (2)用純度為95唳99%勺硅再生產(chǎn)高純度硅的反應(yīng)方程式是 ② 3.石墨、金剛石和 C6o 金剛石、石墨、Co是碳的重要同素異形體。 (1)在金剛石、石墨、C60中熔點(diǎn)由高到低的順序是： 。 (2)金剛石和石墨二者可以相互轉(zhuǎn)化，二者的轉(zhuǎn)化屬于 變化。 (3)氣相沉積法制造金剛石薄膜的原理為： ⑷20世界80年代，又發(fā)現(xiàn)了碳的另一類(lèi)單質(zhì)，是由一系列 個(gè)碳原子組成的分子， 如,其中 最具代表性,在鋰、液氨和 正丁醇溶液中，Go可與氫

4、加成得到 和, Qo可能成為新型 材料，&Go具有 性，可開(kāi)發(fā)出高溫 材料。Go將在 材料和 元器件的制造中有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 預(yù)習(xí)內(nèi)容答案 二、1.Si 和 O 高 穩(wěn)定 2000c高溫 SiO 2+3函暹SiC + 2COT 高大穩(wěn)定軸承汽輪機(jī)葉片 發(fā)動(dòng)機(jī)受熱面 3Si +2NrL3N 3SiCl 4+ 2Nz+ 6Hl^Si 3N+ 12HC1 23。2+20；_“"‘~"1""；Si +2CO Si + 3HC^~ "產(chǎn) SiHCl 3+ H Si + 3HCl? 1 "里SiHCl 3+ H2 3.石墨 >金岡?J石>Go 化學(xué) 微波或直流放電 CH4 > C（

5、金阿J石）+ 2H2 基本溫度95。C、氫氣、稀有氣體 偶數(shù) C 6o、Go、C24o> C54o、C96o C6o C60Hl8 C 60H36 超導(dǎo)復(fù)合納米 堂中互動(dòng) 【問(wèn)題探究1】常見(jiàn)新型無(wú)機(jī)非金屬材料有幾類(lèi)？ 【教師點(diǎn)撥】閱讀教材 P52?P55,找到標(biāo)題就可以。 「新型陶瓷——碳化硅陶瓷.氮化硅陶瓷等 分類(lèi)，現(xiàn)代信息基礎(chǔ)材料——單晶硅 分析解較. .石墨、金剛石和足球烯——新材料誕生新科技 勿行用牛合. 【即學(xué)即練1】有關(guān)材料分類(lèi)正確的是（ ） A.硅酸鹽材料屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料 B.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型的無(wú)機(jī)非金屬材料，金屬屬于金屬材料，但都屬于結(jié)構(gòu)材料

6、 C.新型無(wú)機(jī)非金屬材料包括半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維、氧化鋁陶瓷等 D.氮化硅屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，但不是高溫結(jié)構(gòu)材料 1.C【解析】A項(xiàng)中硅酸鹽材料不是新型的材料，而是傳統(tǒng)的材料； B項(xiàng)金屬中有些材料不是結(jié) 構(gòu)材料；D項(xiàng)中氮化硅也是高溫結(jié)構(gòu)材料。 【問(wèn)題探究2】新型無(wú)機(jī)非金屬材料有何特點(diǎn)？ 【教師點(diǎn)撥】現(xiàn)代科技賦予陶瓷在光、電、磁、化學(xué)和生物學(xué)等方面新的特性和功能，半導(dǎo)體 材料、耐高溫陶瓷、磁性陶瓷、透明陶瓷、牛物陶瓷等在信息、能源、生物等高新技術(shù)領(lǐng)域 + 得到廣泛的應(yīng)用。 分析解答： 特點(diǎn) 舉例 耐（Wj溫、強(qiáng)度［Wj 氮化硅（Si 3M4）在1200 c下仍具高強(qiáng)度

7、，可做軸承、永久性模具 電學(xué)特性 如半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體及作為集成電路基板的絕緣材料 光學(xué)特性 某些新型材料能夠穿過(guò)紅外線、雷達(dá)射線，甚至可見(jiàn)光都可透過(guò) 生物功能 如氧化錯(cuò)（ZrO2）陶器可制作人造骨、假牙，股關(guān)節(jié)等；用熔融法制得的 以CaO- N&O— SiO2— P2O5為主要成分的生物陶瓷可以制作人造骨 【即學(xué)即練2】下列說(shuō)法中不正確的是（ ） ? ? ? A.新型無(wú)機(jī)非金屬材料具有光學(xué)特性、生物功能、電學(xué)特性、耐高溫、強(qiáng)度高 B.光導(dǎo)纖維做通訊材料有許多優(yōu)點(diǎn)，但怕腐蝕，鋪設(shè)也很不方便 C.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷比金屬材料具有許多優(yōu)點(diǎn)，如不怕氧化、密度小等優(yōu)點(diǎn) D

8、.光導(dǎo)纖維除用于通訊外，還可以用于醫(yī)療、信息處理等許多方面 2.B【解析】 光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，其性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕能力要比金屬材料要強(qiáng)得 多，所以，認(rèn)為它怕腐蝕的說(shuō)法是不正確的。 【問(wèn)題探究3】硅是目前半導(dǎo)體工業(yè)最重要的基礎(chǔ)材料，其導(dǎo)電特性對(duì)雜質(zhì)等十分敏感，因 此，如何制備高純度的硅？ 【教師點(diǎn)撥】閱讀教材 P53,找到答案就可以。 分析解答：|石英砂| -|||> 573HK1上|SiHCl3（粗）|速也|SiHCl3（純）| 1為嬴 |高純硅 【即學(xué)即練3】硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: （1）制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷 （SiHCl

9、 3）還原法是當(dāng)前制備高純硅的主 要方法，生產(chǎn)過(guò)程示意圖如下： 隹炭 r——HCl I 精德 H2 I石英砂?粗硅1573 K以上怕舊03（粗）| ——> HCl3（純）| 1忑5T次g純硅| ①寫(xiě)出由純 SiHCl 3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式 ②整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。 SiHCl 3遇水劇烈反應(yīng)生成 H2SiO3、HCl和另一種物 質(zhì)，寫(xiě)出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式 ; 計(jì)還原SiHCl 3過(guò)程中若混入 O,可能引起的后果是 。 （2）下列有關(guān)硅材料的說(shuō)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.氮化硅硬度大、熔點(diǎn)高，可

10、用于制作高溫陶瓷和軸承 C.高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料一一光導(dǎo)纖維 D.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點(diǎn)很高 E.鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅 （3）硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化錢(qián)溶液，振 蕩。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并給予解釋 。 3. （1）①SiHCl 3+Ha1=357=K Si + 3HCl ②SiHCl 3+3代。===田。3 J +3HClT + Hj 氧氣與氫氣 混合，可能引起爆炸；氧氣可能會(huì)氧化 SiHCl 3 （2）ABC （3）現(xiàn)象：試管中有白色膠狀沉淀生 成，并且有刺激性氣體生成

11、解釋：NaSiO3和NHCl均能夠水解，二者相互促進(jìn)， NaSiOs水 解生成H2SQ3, NHCl水解產(chǎn)生NH?！窘馕觥浚?）①根據(jù)原子守恒即質(zhì)量守恒可以寫(xiě)出 SiHCl 3 與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ②SiHCl 3和H2O劇烈反應(yīng)生成 H2SQ3、HCl和另一種物質(zhì)，分析它們化合價(jià)的變化可知 SiHCl」 ,而ci的化合價(jià)未發(fā)生變化，因此另一種元素即 H元素的化合價(jià)必定降 低，即另一種物質(zhì)是 H2O （2）碳化硅、氮化硅為原子晶體，則 A B、C都正確；D中玻璃沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，鹽酸不能與 硅反應(yīng)，而HCl在573 K以上的溫度下可與硅發(fā)生反應(yīng)。因此 E不正確。 練案

12、 A組（課堂反饋 滿分50分） 一、選擇題（每小題 5分，共35分） 1.下列說(shuō)法正確的是（ ） B .工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝 A.硅材料廣泛應(yīng)用于光纖通訊 術(shù)品 C.水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤(pán)都是硅酸鹽制品 D .粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng) 1 .A【解析】B項(xiàng)工藝師應(yīng)利用氫氟酸； C項(xiàng)中水晶一 SiO2； D項(xiàng)中粗硅制備單晶硅的反應(yīng)有: △ △ Si +2Cl2=====SiCl 4, SiCl 4+2H=====Si +4HC1。 2 .對(duì)于化學(xué)方程式 SiO2+3C=====SiC + 2CO有，有關(guān)敘述正確的是 （ ） A.反應(yīng)中SiO2是氧化劑，C是還

13、原劑 B.硅元素被還原了，碳元素被氧化了 C.在反應(yīng)中C只作還原劑 D.在反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 1 ： 2 I底溫 ? S1Q2+3C- S1C+2C0 f 2 .D【解析】雙線橋法表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向及數(shù)目如下： 石； ，反應(yīng) 中只有C元素化合價(jià)改變，因此碳在反應(yīng)中既是氧化劑，又是還原劑，且 n（氧化劑）：n（還原 齊|」）=1 ： 2。 3 . 20 世紀(jì)80年代，人們發(fā)現(xiàn)了碳的另一類(lèi)單質(zhì)，它們是由一系列偶數(shù)個(gè)碳原子組成的分 n個(gè)G。連接而成的物質(zhì) 子，其中C6o（足球烯，1個(gè)分子中含30個(gè)雙鍵）最具代表性。如圖為 A.X難溶于水 B.X是

14、高分子化合物 C. 一定條件下X可與H2發(fā)生加成反應(yīng) D.X的摩爾質(zhì)量為 720n g - mol-1 3.B【解析】可知X是碳的單質(zhì)，A正確，B錯(cuò)誤；由題干信息“足球烯, 1個(gè)分子中含30個(gè) 雙鍵”可知，X可與H2發(fā)生加成反應(yīng)，C正確；由題干信息 X由n個(gè)G。連接而成可知，X的摩 爾質(zhì)量為 720n g ? mol-1, D正確。 4.制造太陽(yáng)能電池需要高純度的硅，工業(yè)上制高純硅常用以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)： ①Si(s) + 3HCl(g)==== = SiHCl 3(g) + H2(g) ; A H= — 381 kJ - mol ②SiHCl 3 + H21 000==1==00。

15、Si + 3HCl 對(duì)上述兩個(gè)反應(yīng)的敘述中，錯(cuò)誤的是 （ A.兩個(gè)反應(yīng)都是置換反應(yīng) C.兩個(gè)反應(yīng)互為可逆反應(yīng) B.反應(yīng)②是吸熱反應(yīng) D.兩個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 4.C【解析】①②是逆向進(jìn)行的反應(yīng)，①放熱反應(yīng), ②必然是吸熱反應(yīng)，①②進(jìn)行條件不一 樣，不能稱為可逆反應(yīng)。 5.下列材料的特性及用途說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ） A.氧化鋁陶瓷具有兩性，不可用來(lái)制造人造牙齒 B.氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用來(lái)制造柴油機(jī) C.光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的能力很強(qiáng)，是非常好的通訊材料 D.壓電陶瓷十分敏感，可以將極其微弱的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可用來(lái)制壓電地震儀 5 .A【解析】對(duì)常見(jiàn)

16、新型無(wú)機(jī)非金屬材料的性能及用途應(yīng)作了解。特性：能耐高溫、強(qiáng)度高， 具有電學(xué)特性，光學(xué)特性，具有生物功能。 Al 2Q具有兩性，可與酸、堿反應(yīng)，牙齒經(jīng)常接觸 酸性物質(zhì)，但氧化鋁陶瓷性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定，酸堿很難將其腐蝕，且氧化鋁制成的假牙與天然牙齒 十分接近，選項(xiàng) A說(shuō)法錯(cuò)誤。 6 .下列表述正確的是（ ） ①人造剛玉熔點(diǎn)很高，可用作高級(jí)耐火材料，主要成分是二氧化硅 ②化學(xué)家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進(jìn)行無(wú)溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽 ③提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料 ④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來(lái)保護(hù)眼睛 ⑤太陽(yáng)能電池可采用硅

17、材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能 A.①②③ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤ 6 .D【解析】解析：本題主要考查硅及其化合物的具體應(yīng)用。剛玉的主要成分為 A12Q;瑪瑙的 主要成分是SiO2；玻璃的主要成分為 SiO2和硅酸鹽；水泥的主要成分為 3CaO- SiOz、 2CaO- SiO2、3CaO Al 2Q等，為硅酸鹽材料； CuzO雖然是紅色的，但它不能變色，也不能吸收 有害光線。硅材料不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)。 7 .氮化碳結(jié)構(gòu)如下圖所示，其硬度超過(guò)金剛石晶體，成為首屈一指的超硬新材料。下列有關(guān)氮 化碳的說(shuō)法不正確的是（ ） ? ? ? A.氮化碳屬于化合物 B

18、.氮化碳中碳顯—4價(jià)，氮顯+ 3價(jià) C.氮化碳的化學(xué)式為 C3Nk D.每個(gè)碳原子與四個(gè)氮原子相連，每個(gè)氮原子與三個(gè)碳原子相連 7.B【解析】碳氮原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，由于氮原子的得電子能力大于碳原子，共用電子對(duì)偏 向氮原子而使其顯負(fù)價(jià)，根據(jù)最外層電子數(shù)可得碳顯+ 4價(jià)，氮顯-3價(jià)，據(jù)此也可得出其化 學(xué)式為QNk由題圖分析得每一個(gè)碳原子與四個(gè)氮原子相連，每個(gè)氮原子與三個(gè)碳原子相連。 二、填空題（共15分） 8.（6分）用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占有重要位置，足見(jiàn)化學(xué)對(duì)現(xiàn)代 物質(zhì)文明的重要作用。例如： （1）計(jì)算機(jī)芯片的主要成分是 。 （2）光導(dǎo)纖維的主要成分

19、是。 （3）目前應(yīng)用最多的太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是 。 （4）用作吸附劑、干燥劑、催化劑或催化劑載體的人造分子篩大多是一類(lèi)稱為 的化合 物。 8 .（1）硅（或Si或單晶硅）（2）二氧化硅（或SiOz） （3）硅（或Si） （4） 鋁硅酸鹽（或硅鋁酸鹽） 【解析】根據(jù)A物質(zhì)的性質(zhì)可知 A物質(zhì)為二氧化硅。 9 .（9分）晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下： ①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅 ②粗硅與干燥 HCl氣體反應(yīng)制得 SiHCl 3： Si + 3HCI3002SiHCl 3+ H2 ③SiHCl 3與過(guò)量H2在1 000?1 100 c反應(yīng)制得純硅

20、 已知SiHCl 3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）第①步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。 （2）粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的 SiHCl 3（沸點(diǎn)33.0 C）中含有少量 SiCl 4 （沸點(diǎn) 57.6 C）和HCl（沸點(diǎn)一84.7 C）,提純 SiHCl 3采用的方法為 （3）用SiHCl 3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下（熱源及夾持裝置略去）： a it c n ①裝置B中的試劑是。 裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是 。 ②反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置 D中觀察到的現(xiàn)象是 , 裝置D不能采用普通玻壬^管的原因是 裝置D中發(fā)生反應(yīng)

21、的化學(xué)方程式為 。 ③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及 ④為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑是 (填寫(xiě)字母代號(hào))。 a.碘水 b.氯水 c. NaOH液 d. KSCNO e. NaSQ溶液 局溫 ? 9.(1)SiO 2+2C=====Si +2COT (2)分儲(chǔ)(或蒸儲(chǔ)) (3)①濃硫酸 使滴入燒瓶中的SiHCl 3氣化 ②有固體物質(zhì)生成 在反應(yīng)溫度下，普通玻璃會(huì)軟化 SiHCl3+噸1 000二=00 + 3HC1 ③排盡裝置中的空氣 ④bd或c 【解析】(1)根據(jù)題給信息

22、，粗硅可以用碳還原二氧化硅的辦法來(lái)制得，故反應(yīng)方程式為 SiO2+2C=====Si +2CO ; (2)因HCl易溶于水，而SiHCl 3與HO強(qiáng)烈反應(yīng)，故提純 SiHCl 3的方法只能在無(wú)水的條件下利 用它們的沸點(diǎn)不同，采用分儲(chǔ)的方法進(jìn)行； (3)①因SiHCl3與水強(qiáng)烈反應(yīng)，故 A中產(chǎn)生的H2必須干燥，故 B中的液體一定為濃 HSO,且C 中燒瓶需加熱，其目的是使 SiHCl3氣化，加快與H2的反應(yīng)。②根據(jù)題給信息石英管中產(chǎn)生的 物質(zhì)應(yīng)為硅，故 D中現(xiàn)象應(yīng)有固體產(chǎn)生，由題給信息，制純硅的反應(yīng)條件為 1 000?1 100C,此溫度下普通玻璃容易軟化。③因高溫下 H2與Q容易反應(yīng)

23、而爆炸，故還應(yīng)排盡裝置中 的空氣。④鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生 Fe",其檢驗(yàn)方法常常采用先將 Fe2+氧化為Fe3+然后再加入 KSCN液看是否變血紅色來(lái)檢驗(yàn)。 B組(課后拓展) Go分子容納在Si60分子中，外面 ( ) C60分子容納在Si 60分子中，外面的 A錯(cuò)誤；生成一種新型化合 1 .科學(xué)界擬合成一種“雙重結(jié)構(gòu)”的球形分子，即把足球烯 的硅原子與里面的碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，下列有關(guān)敘述正確的是 A.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) B. 該物質(zhì)是一種新型化合物 C.該物質(zhì)具有極高的熔沸點(diǎn) D.該晶體屬于原子晶體 1.B【解析】讀懂題意，根據(jù)題意篩選有用信息。把足球烯 硅原子與里面的碳

24、原子以共價(jià)鍵結(jié)合可知，該反應(yīng)是化合反應(yīng)， 物，B正確；該物質(zhì)為分子晶體，熔沸點(diǎn)不會(huì)太高， C D錯(cuò)誤。 2 .精細(xì)B^瓷(又稱為特種陶瓷)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用前景很廣。用 SiO2加少量PdCl2研磨成極 細(xì)的顆粒，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成多孔燒結(jié)體，具有半導(dǎo)體的性質(zhì)。它具有相當(dāng)大的表面積，將它和 電子組件及儀表組成“電子鼻”，被稱為“人工神鼻”。冰箱泄漏的氟利昂濃度即使只有十萬(wàn) 分之一，它也能“嗅”出。關(guān)于“電子鼻”的下列敘述中不正確 的是( ) ? ? ? A. “電子鼻”大大突破了人的嗅覺(jué) B. “電子鼻”吸附氣體的能力極強(qiáng) C. “電子鼻”可廣泛應(yīng)用于易燃、易爆、有毒氣體的自動(dòng)檢測(cè)

25、和報(bào)警 D. “電子鼻”易溶于水 2 .D【解析】“電子鼻”能夠“嗅”到人嗅不到的物質(zhì)，所以它大大突破了人的嗅覺(jué)極限；它 的原理是其表面積極大，容易吸附氣體，這樣才能檢測(cè)氣體；由于它能夠吸附氣體，所以它能 夠檢測(cè)到易燃、易爆、有毒氣體。從“電子鼻”所用的原料來(lái)看，燒結(jié)后的陶瓷應(yīng)屬于硅酸鹽 材料，所以應(yīng)難溶于水。 3 .單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅 (含鐵、 鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅 (反應(yīng)溫度450?500C),四氯化硅經(jīng)提純 后用氫氣還原可得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖。 接氣埋置 連尾處裝冷卻

26、 相關(guān)信息如下： a.四氯化硅遇水極易水解； b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物; c.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見(jiàn)下表： 物質(zhì) SiCl 4 BCl3 AlCl 3 FeCl3 PCl5 沸點(diǎn)/ C 57.7 12.8 一 315 一 熔點(diǎn)/ c -70 -107.2 一 一 一 升華溫度/c 一 一 180 300 162 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。 (2)裝置A中g(shù)管的作用是 ;裝置C中的試劑是 ;裝置E中的h瓶需要冷卻 的理由是 。 (3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過(guò)

27、精儲(chǔ) (類(lèi)似多次蒸儲(chǔ))得到高純度四氯化硅，精儲(chǔ)后的 殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是 (填寫(xiě)元素符號(hào))。 (4)為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預(yù)處理，使鐵元素還原成 Fe",再用KMnO 標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原?I1定，反應(yīng)的離子方程式是： 5Fe2 + Mn(4- + 8HI ===5Fe3 2+ _ + Mn + 4H2O ①滴定前是否要滴加指示劑？ (填“是”或“否”)，請(qǐng)說(shuō)明理由 ②某同學(xué)稱取5.000 g殘留物，經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成 100 mL溶液，移取25.00 mL試 樣溶液，用1.000 X 10 2 mol ? L t KM

28、n。標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液 200 mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。 4 .(1)MnO 2+ 4H+ + 2Cl =====Mn+ + Cl2 f + 2H2。 (2)平衡壓強(qiáng)，使液體順利流下 濃硫酸 使SiCl 4冷凝 (3)Al、P、Cl (4)①否 KMn的液自身可作指示劑 ②4.480% 【解析】制四氯化硅是由粗硅與 Cl2反應(yīng)得到的，所以必須先制得 Cl2,因SiCl4極易水解，所 以Cl2須干燥，再根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析提純 SiCl4的方法。(1)書(shū)寫(xiě)的是離子方程式， B裝置中盛 放飽和食鹽水除去 HCl, C裝置中用濃H2SO除水以制得干燥純

29、凈的 Cl2； (2)A中用恒壓分液漏 斗平衡壓強(qiáng)，使液體順利流下； h瓶用冷卻液冷卻主要目的是得到 SiCl4； (3)精儲(chǔ)粗產(chǎn)物得到 SiCl 4,溫度應(yīng)控制在 57.7 C,此時(shí)BCl3變?yōu)闅怏w，但 AlCl 3、FeCL、PCI5均殘留在瓶中，所 以殘留雜質(zhì)元素是 Fe、Al、P、Cl, (4)中①滴定時(shí)MnOk是自身指示劑，終點(diǎn)時(shí)變?yōu)樽霞t色且 30 s內(nèi)不變即可讀數(shù)；②中 2 5Fe ?Mna 5 1 x n n= 1.000 X 10 2 mol ”1X20 mLX 10 3 L - mL 1 = 2.000 x 10 4 mol x= 1.000 X 10 3 mol ,從 100 mL 中取出 25 mL,原溶液中 n(Fe2+) =4.000 x 10 3 mol , w= =4.480%。 4.000 X10 — 3 mol X56 g mol—1 5.0 g 7 / 8