Question

4．材料在人類生產、生活和科學研究中具有廣泛的用途，而化學和材料的制備有著密切的關系．
（1）傳統的硅酸鹽材料包括水泥、玻璃和陶瓷，其中將黏土與水的混合物通過高溫燒結而成的是陶瓷，工業生產玻璃的化學方程式為Na₂CO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑或者CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑（寫一個即可）；
（2）下列屬于新型無機非金屬材料的是cd；
a．光學玻璃    b．混凝土    c．單晶硅    d．光纖
（3）自然界中的金屬元素多以化合物的形式存在天然礦物中．根據不同金屬的性質，金屬冶煉采用不同的方法，如冶煉鈉的方法是電解法；用化學方程式表示冶煉鐵的原理：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ （任寫一個）；
（4）PAFC--[AlFe（OH）_nCl_6-n]_m是應用廣泛的高效凈水劑，聚合氯化鋁是其中一種成分，下列關于PAFC的說法正確的是ac．
a．PAFC是一種新型的無機高分子材料
b．PAFC中Fe顯+2價
c．PAFC在強酸性和強堿性溶液中均會失去凈水作用
d．PAFC溶于水能電離出OH^-，是一種堿．

Answer 1

分析 （1）黏土與水的混合物通過高溫燒結形成陶瓷，碳酸鈉與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅酸鈉和二氧化碳；石灰石與石英反應生成硅酸鈣和二氧化碳；
（2）傳統的無機非金屬材料：如水泥、耐火材料、平板玻璃、儀器玻璃和普通的光學玻璃以及日用陶瓷、衛生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和電瓷、搪瓷、磨料（碳化硅、氧化鋁）、鑄石、碳素材料、非金屬礦（石棉、云母、大理石等）．
新型無機非金屬材料主要有先進陶瓷、非晶體材料、人工晶體、無機涂層、無機纖維等；
（3）活潑金屬用電解法冶煉，一氧化碳與三氧化二鐵反應生成鐵單質；
（4）a．無機物指不含碳元素的純凈物以及簡單的碳化合物如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸鹽和碳化物等的集合．；b．化合物中各元素化合價的代數和為0；c 溶液的酸堿性會使可逆反應發生移動；
d．在水溶液中電離出的陰離子全部是氫氧根離子的屬于堿；

解答 解：（1）黏土與水的混合物通過高溫燒結形成陶瓷，碳酸鈉與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅酸鈉和二氧化碳；石灰石與石英反應生成硅酸鈣和二氧化碳，方程式：Na₂CO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑或者CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑，故答案為：陶瓷；Na₂CO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑或者CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑；
（2）a．玻璃是傳統無機非金屬材料，故錯誤；
b．混凝土是傳統無機非金屬材料，故錯誤；
c．單晶硅可用于制造太陽能電池和計算機芯片等，是新型無機非金屬材料，故正確；
d．光纖是新型無機非金屬材料，故正確．
故答案為：cd；
（3）鈉用電解法冶煉；化學方程式表示冶煉鐵的原理：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，故答案為：電解法；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）a．PAFC不含碳元素，屬于無機高分子材料，故正確； b．：[AlFe（OH）_nCl_6-n]_m中Cl元素為-1價、氫氧根離子為-1價，Al元素化合價為+3價，根據化合物中各元素化合價的代數和為0知，Fe元素化合價為+3價，故錯誤；
c．PAFC可看做一定比例的氯化鋁和氯化鐵的水解產物，氯化鋁和氯化鐵的水解產物用于除去水中的懸浮物質以凈化飲用水，遇到強酸和強堿發生聚沉，會失去凈水作用
，故正確；
d．在水溶液中電離出的陰離子全部是氫氧根離子的屬于堿，PAFC屬于堿式鹽，故錯誤．
故答案為：ac．

點評 本題考查材料、元素化合價判斷、物質的性質、凈水原理等知識點，側重考查基本原理，知道元素化合價與性質的關系，題目難度不大．