高中化学金属陶瓷超导材料填空题

氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 ℃反应获得。
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________。(填序号)

A．制汽轮机	B．制有色玻璃
C．制永久性模具	D．制造柴油机

(2)写出N的原子结构示意图__________，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式_________________。
(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式___________________________________。
(4)现用四氯化硅与氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_____________________________________。

在制玻璃的原料中，再加入下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃：

A．氧化亚铜(Cu2O)	B．氧化钴(Co2O3)
C．氧化铅(PbO)	D．硼砂(Na2B4O7·10H2O)

(1)制造化学仪器的玻璃需加入的物质是______。
(2)制造光学仪器的玻璃需加入的物质是______。
(3)制造蓝色玻璃需加入的物质是____________。
(4)制造红色玻璃需加入的物质是____________。

在建国60周年阅兵仪式上，我国展示的歼10、歼11等新型飞机，大展国威，为我们的平安生活筑起了新的“万里长城”，新型武器中离不开新材料的使用。请完成下列问题：
（1）下列说法不正确的是          。
A.飞机机身材料（镁铝合金）经过抗氧化处理，能有效防止腐蚀
B.飞机中的导线外层可能由PVC材料制成
C.碳纤维材料可用于制造大型飞机通讯设备的外壳
D.飞机使用的机舱玻璃可由玻璃钢制成
（2）飞机上使用的某复合材料的基体是氮化硅陶瓷，增强体是SiO₂纤维。
对该复合材料的说法正确的是         。
A.该复合材料性质很稳定，不会溶解在任何酸中
B.氮化硅的化学式为Si₃N₄
C.该复合材料耐高温，强度高，导电导热性好，不易老化，可用于制造精密电子仪器
D.该复合材料与玻璃钢性能相似
（3）无氧铜是用于制造飞机所需真空电子器件的重要材料，但是无氧铜含氧超标会造成真空电子构件不合格，这仍是国际上的技术难题。一般所说的铜中含氧，实际上指的是含有Cu₂O。某化学兴趣小组对一份铜样品展开探究（已知：Cu₂O与Cu均为红色固体，酸性条件下能发生反应：Cu₂O＋2H^＋=Cu＋Cu^2＋＋H₂O）。
甲同学取少量该红色试样溶于过量的稀硝酸；乙同学取少量该红色试样溶于过量的稀硫酸。甲、乙的实验中能判断样品中是否含有Cu₂O的是        。甲同学的实验现象是                                                             。

作为国家正在实施的“西气东输”工程终点站——上海将逐步改变以煤、石油为主的能源结构，这对解决城市环境污染意义重大。
(1)目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民
开始使用东海天然气作为民用燃料，管道煤气的主要成分是CO、H₂和少量
烃类，天然气的主要成分是CH₄，它们燃烧的化学方程式为：
2CO＋O₂ 2CO₂　2H₂＋O₂2H₂O　CH₄＋2O₂CO₂＋2H₂O
根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是　　　　，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是　　　进风口(填“增大”或“减小”)，如不作改进可能产生的不良结果是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质如下：

	乙烷	丙烷	丁烷
熔点/℃	－183.3	－189.7	－138.4
沸点/℃	－88.6	－42.1	－0.5

 
试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是___________________________。

2012年6月16日18时37分，神舟九号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，实现航天员手控交会对接，航天员将进入天宫一号工作和生活，开展空间科学实验，之后返回地面。按照计划2020年中国将建成自己的太空家园，中国空间站届时将成为世界唯一的空间站。
(1)火箭升空时，由于与大气层的剧烈摩擦，产生高温。为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂上一种特殊的涂料，关于该涂料的性质描述中最有可能的是________。
A．在高温下不熔化 B．在高温下可分解气化
C．在常温下就分解气化 D．该涂料不可能分解
(2)下列叙述正确的是________。
A．国产“飞天”舱外航天服是用一种特殊的高强度人造纤维制成的
B．钛作为一种重要的航天金属，在工业上可用钠还原钛的卤化物溶液来制备
C．飞船助推火箭外层的涂料是一种性质稳定、不易分解的材料
D．航天员所用的“尿不湿”是一种高分子材料制成的，该材料属于纯净物
(3)舱内航天服是用我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，下列相关叙述错误的是________。
A．它耐高温，抗氧化
B．它比钢铁强度高、重量轻、缓冲性好
C．它没有固定熔点
D．它是一种新型有机合成材料
(4)有机化合物的结构简式可进一步简化，如：可简化为，下图是一种形状酷似发射航天器的火箭的有机物分子(Rocketene)，有关Rocketene的说法正确的是________。

A．该有机物属于芳香烃
B．该有机物属于苯的同系物
C．Rocketene分子式为C₉H₈
D．Rocketene与液溴用铁作催化剂反应生成的一溴代物有四种

(1)通常所说的三大合成材料是指________、________和________。
(2)塑料的主要成分是________，除此外还根据需要加入某些特定用途的________，比如能提高塑性的________，防止塑料老化的________等。
(3)塑料制品在生产、生活中有着广泛的应用，但塑料制品在给我们的生活带来方便的同时，也存在着严重的危害环境的问题。
①由聚氯乙烯等塑料垃圾引起的污染叫________。
②塑料废弃物的危害有________。
a．难以分解，破坏土壤结构，影响植物生长
b．污染海洋
c．危及海洋生物的生存
d．造成海难事件
e．破坏环境卫生，污染地下水
A．abcde        B．abcd         C．bcd          D．ae
③对于某些合成材料和塑料制品废弃物的处理方法中正确的是________。
A．将废弃物混在垃圾中填埋在土壤中
B．将废弃物进行焚烧处理
C．将废弃物加工成涂料或汽油
D．将废弃物倾倒进海洋中

材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础，划时代的材料可作为人类文明的里程碑。
(1)玻璃是传统硅酸盐材料，普通玻璃是由石英砂、纯碱和________(写名称)高温熔融而制成的，主要反应的化学方程式为__________________________________________、__________________________________。
(2)氮化硅是一种新型结构陶瓷，具有熔点高、硬度大、化学性质稳定等优良性能。它的一种制备方法为硅的氯化物与氨气加热，生成化合物Si(NH₂)₄和HCl气体；Si(NH₂)₄在高温下分解生成了该陶瓷。写出相关反应的化学方程式：__________________________、______________________________。
(3)以化学为核心的科学技术，制造了无数比天然高分子材料性能优异的产品，甚至设计和创造了自然界原来没有的新物质，合成有机高分子材料就是其中的典型代表。
①工程塑料PBT的结构如下图所示，下列关于PBT的说法中，正确的是________。

A．PBT是通过加聚反应得到的高分子化合物
B．PBT中含有羧基、羟基和酯基
C．PBT的单体中有芳香烃
D．PBT的单体均能与Na、NaOH、Na₂CO₃反应
E．生成1 mol PBT的同时会生成(2n－1)mol H₂O
②下列处理废旧热固性塑料的做法不可取的是________。
A．深埋              B．粉碎后用作树脂填料
C．用作燃料          D．用有机溶剂将其溶解、回收

聚氯乙烯简称PVC，是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一。
(1)工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步反应合成PVC：
乙烯一定条件①甲一定条件②乙一定条件③PVC
氯乙烯是PVC的单体，其结构简式为________。反应①的反应类型是____________。反应①的化学方程式为___________________________________________________________。
(2)有关PVC的下列说法正确的是________。
A．PVC的单体是CH₃CH₂Cl
B．PVC是高分子化合物
C．PVC能够使溴的四氯化碳溶液褪色
D．PVC易降解
(3)化学工作者和广大消费者十分关注PVC保鲜膜的安全问题。PVC保鲜膜的安全隐患主要来自于塑料中残留的PVC单体以及不符合国家标准的增塑剂DEHA。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”假设的是________。
A．PVC塑料属于有机物
B．使用的有机助剂有毒
C．含氯的化合物不一定有毒
D．在高温下会分解出有毒物质

硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl₃)还原法是当前
制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式_______________________________。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式______________________________________________。H₂还原SiHCl₃过程中若混入O₂，可能引起的后果是____________________________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。

A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥

B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承

C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维

D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。____________________________________________。

氮化硅是一种高温陶瓷材料，它熔点高、硬度大，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 ℃反应制得。
(1)根据性质，推测氮化硅的用途是(填序号)   (　　)。

A．制汽轮机叶片	B．制有色玻璃
C．制永久模具	D．制造柴油机

(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_____________________________________________________。
(3)四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为___________________________________________________。

用直线连接相关材料和用途。
材料　　　　　　　用途　　　　　
氧化铝陶瓷 　　制轴承
氮化硅陶瓷 　　通讯
光导纤维 　　高级耐火材料
压电陶瓷 　　点火器

玻璃与人们的生产生活密切联系。玻璃制品随处可见。
(1)一般住宅的窗玻璃是普通玻璃，制造普通玻璃的主要原料________、________、________，粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成玻璃，普通玻璃的主要成分是________、________、________。
(2)某玻璃中含Na₂O、CaO、SiO₂的质量之比为31∶28∶180，此玻璃的组成为(填选项)________。
A．Na₂O·CaO·6H₂SiO₃      B．Na₂O·CaO·6SiO₂
C．2Na₂O·2CaO·9SiO₂      D．6Na₂O·6CaO·SiO₂
(3)我们看到的普通玻璃，一般都呈淡绿色，这是因为原料中混有Fe^2＋的原因。
在制玻璃的原料中，再加入下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃。
A．氧化亚铜(Cu₂O)
B．氧化钴(Co₂O₃)
C．氧化铅(PbO)
D．硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)
①制造化学仪器的玻璃需加入的物质是________。
②制造光学仪器的玻璃需加入的物质是________。
③制造蓝色玻璃需加入的物质是________。
④制造红色玻璃需加入的物质是________。

每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁腐蚀也给人类带来了巨大的损失，因此如何更好地进行金属防护，一直是科学研究领域中的重要课题。
(1)钢铁在潮湿的空气中的锈蚀主要属于________，沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更严重的原因是_______________________________________________________。
(2)据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH＝3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是_____________________________。
(3)在工业上常用亚硫酸钠除去水中溶解的氧，防止输水管被腐蚀，请简要说明原因__________________________________________________________。

钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。

(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为__________________________。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中
焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用  (　　)。

A．铜

B．钠

C．锌

D．石墨

(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

写出铁生锈的有关化学方程式，是氧化还原反应的标出电子转移的方向和数目，不是氧化还原反应的说明反应类型。
(1)铁→氢氧化亚铁：______________________________________________。
(2)氢氧化亚铁→氢氧化铁：________________________________________。
(3)氢氧化铁→氧化铁：____________________________________________。