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第3講化學與材料的制造和應(yīng)用 考點突破題型透析 考點二金屬材料 考綱要求 第十一章化學與技術(shù) 考點三高分子材料的合成及特點 學科素養(yǎng)技能提升 備選素材 考綱要求 1 了解社會發(fā)展和科技進步對材料的要求 了解化學對材料科學發(fā)展的促進作用 2 了解金屬材料 無機非金屬材料 高分子合成材料 復合材料和其他新材料的特點 了解有關(guān)的生產(chǎn)原理 3 了解用化學方法進行金屬材料表面處理的原理 4 了解我國現(xiàn)代材料研究和材料工業(yè)的發(fā)展情況 了解新材料的發(fā)展方向 考點一無機非金屬材料 知識梳理思維深化 1 傳統(tǒng)無機非金屬 硅酸鹽 材料 2 新型無機非金屬材料 知識梳理思維深化 考點一無機非金屬材料 合金一般比純金屬具有更優(yōu)越的物理 機械性能等 A正確 傳統(tǒng)無機非金屬材料主要指陶瓷 水泥 玻璃 都是硅酸鹽產(chǎn)品 而新型無機非金屬材料則不是 B錯誤 復合材料由基體和增強體兩部分組成 C正確 C60是一種新型無機非金屬材料 D正確 題組設(shè)計思維建模 題組 解析 答案 1 下列有關(guān)材料的說法不正確的是 A 金屬材料是指金屬及其合金 且合金的性能優(yōu)于純金屬B 傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽C 復合材料是由基體和增強體兩部分組成的D C60也是一種材料 B 2 下列有關(guān)材料的說法不正確的是 A 傳統(tǒng)的無機非金屬材料雖有不少優(yōu)點 但質(zhì)脆 經(jīng)不起熱沖擊B 新型無機非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點 但強度比較差C 高溫結(jié)構(gòu)材料具有能承受高溫 不怕氧化 耐酸堿腐蝕 硬度大 耐磨損 密度小等優(yōu)點D 新型無機非金屬材料特點之一是具有電學特性 傳統(tǒng)的無機非金屬材料缺點為質(zhì)地較脆 經(jīng)不起熱沖擊 新型無機非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點 還具有能承受高溫 強度大 具有電學 生物學性質(zhì)等優(yōu)點 高溫結(jié)構(gòu)材料具有能承受高溫 不怕氧化 耐酸堿腐蝕 硬度大 耐磨損 密度小等優(yōu)點 綜上所述 A C D正確 答案為B 解析 答案 題組 題組設(shè)計思維建模 B 3 無論是從在國民經(jīng)濟中的地位來看 還是從科學發(fā)展的角度來看 硅都發(fā)揮著重要的作用 1 人類使用硅酸鹽產(chǎn)品 陶瓷等 的歷史已經(jīng)快一萬年了 但在1823年才獲得單質(zhì)硅 瑞典化學家貝采利烏斯用金屬鉀還原SiF4獲得單質(zhì)硅 寫出化學方程式 2 由于制取方法和條件的不同 得到的單質(zhì)硅形態(tài)不同 其性質(zhì)也不同 用鋁熱法還原氟硅酸鉀制得較純凈的晶體硅 4Al 3K2SiF63Si 2KAlF4 2K2AlF5 關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是 填序號 A Al是還原劑B 氧化產(chǎn)物只有KAlF4C 每轉(zhuǎn)移6NA電子 得到42gSiD Al元素在KAlF4和K2AlF5中化合價不同 題組 題組設(shè)計思維建模 用白砂子與鎂粉混合在高溫條件下得到無定形硅 反應(yīng)的化學方程式為 無定形硅和晶體硅的結(jié)構(gòu)有很大的差別 無定形硅為棕色粉末 而晶體硅是純灰色 不透明而有光澤的等軸八面晶體 無定形硅的化學性質(zhì)比晶體硅活潑得多 通過上述描述你能得出的結(jié)論是 3 硅在煉鋼時用作脫氧劑 還原在冶煉過程中所形成的FeO 化學方程式為 4 在野外 為了迅速得到氫氣 用硅粉與干燥的Ca OH 2和NaOH混合 并加強熱 即可迅速得到H2 Na2SiO3 CaO 這種混合物叫做生氫劑 請寫出該反應(yīng)的化學方程式 題組 題組設(shè)計思維建模 解析 題組 題組設(shè)計思維建模 解析 題組 題組設(shè)計思維建模 c 答案 1 2014 高考廣東卷 石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用 某初級石墨中含SiO2 7 8 Al2O3 5 1 Fe2O3 3 1 和MgO 0 5 等雜質(zhì) 設(shè)計的提純與綜合利用工藝如下 注 SiCl4的沸點為57 6 金屬氯化物的沸點均高于150 1 向反應(yīng)器中通入Cl2前 需通一段時間N2 主要目的是 2 高溫反應(yīng)后 石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物 氣體 中的碳氧化物主要為 由氣體 中某物質(zhì)得到水玻璃的化學反應(yīng)方程式為 圖顯 隱 題組 高考真題明確考向 3 步驟 為 攪拌 所得溶液 中的陰離子有 4 由溶液 生成沉淀 的總反應(yīng)的離子方程式為 100kg初級石墨最多可獲得 的質(zhì)量為 kg 5 石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐 完成右圖防腐示意圖 并作相應(yīng)標注 題組 高考真題明確考向 解析 題組 高考真題明確考向 答案 2 2013 高考海南卷 硅在地殼中的含量較高 硅及其化合物的開發(fā)由來已久 在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用 回答下列問題 1 1810年瑞典化學家貝采利烏斯在加熱石英砂 木炭和鐵時 得到一種 金屬 這種 金屬 可能是 2 陶瓷 水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料 其中 生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有 3 高純硅是現(xiàn)代信息 半導體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料 工業(yè)上提純硅有多種技術(shù)路線 其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下 圖顯 隱 題組 高考真題明確考向 題組 高考真題明確考向 題組 高考真題明確考向 題組 高考真題明確考向 解析 答案 1 反應(yīng)物是二氧化硅 木炭和鐵 所得 金屬 應(yīng)是鐵的合金 2 生產(chǎn)普通玻璃的原料是純堿 石灰石和石英砂 3 SiC又名金剛砂 與金剛石或晶體硅具有相似的結(jié)構(gòu) 在SiCl4 SiH2Cl2 SiH3Cl中 SiCl4在常溫下呈液態(tài) 會成為雜質(zhì) 由于SiCl4與SiHCl3沸點相差較大 因此可用蒸餾的方法進行分離 SiHCl3完全水解的化學方程式為SiHCl3 4H2O H4SiO4 H2 3HCl 4 氯堿工業(yè)的產(chǎn)品是NaOH H2 Cl2 其中H2 Cl2反應(yīng)可制備HCl H2 HCl都是制備高純硅工藝中的原料 考點二金屬材料 知識梳理思維深化 1 幾種金屬的冶煉 1 鋼鐵的冶煉 考點二金屬材料 知識梳理思維深化 考點二金屬材料 知識梳理思維深化 考點二金屬材料 知識梳理思維深化 2 金屬的腐蝕及防護 1 金屬的腐蝕 化學腐蝕 金屬材料與其表面接觸的一些物質(zhì) 如O2 Cl2等 直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕 受溫度的影響較大 電化學腐蝕 不同金屬或不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸 因發(fā)生原電池反應(yīng) 比較活潑的金屬失去電子而被氧化 考點二金屬材料 知識梳理思維深化 2 金屬腐蝕的防護及利用 金屬腐蝕的防護方法 金屬腐蝕的利用 金屬的化學蝕刻 印刷電路的腐蝕 電子元件與集成電路的精細加工都是利用了金屬腐蝕的原理 煉鐵過程中碳被氧化 既起產(chǎn)生熱量的作用 又起產(chǎn)生CO的作用 煉鋼過程中碳被氧化 從而達到降低含碳量的目的 故選B 題組設(shè)計思維建模 題組一金屬的冶煉 解析 答案 1 在煉鐵 煉鋼過程中都有碳參加反應(yīng) 下列有關(guān)碳參加反應(yīng)的敘述正確的是 A 兩個過程中碳原子都被氧化 都只起著提供熱源的作用B 煉鐵過程中碳被氧化 既起產(chǎn)生熱量的作用 又起產(chǎn)生CO的作用C 煉鋼過程中碳被還原 從而達到降低含碳量的目的D 煉鐵過程中碳參加反應(yīng) 只起產(chǎn)生CO的作用 B 題組一金屬的冶煉 題組設(shè)計思維建模 題組一金屬的冶煉 1 經(jīng)分析不溶物A的主要成分為 2 工業(yè)上電解煉鋁的化學方程式為 若電路中通過1mol電子 可以得到鋁 g 3 電解時加入冰晶石 Na3AlF6 的作用是 4 電解生成的金屬鋁是在熔融液的 填 上層 或 下層 5 陰極和陽極均由 材料做成 電解時所消耗的電極是 填 陽極 或 陰極 6 鋁是高耗能產(chǎn)品 廢舊鋁材的回收利用十分重要 在工業(yè)上 最能體現(xiàn)節(jié)能減排思想的是將回收鋁做成 填代號 a 冰晶石b 氧化鋁c 鋁錠d 硫酸鋁 題組設(shè)計思維建模 題組一金屬的冶煉 解析 答案 題組設(shè)計思維建模 3 下列關(guān)于鋼鐵腐蝕的敘述正確的是 A 鋼鐵插入水中 水下部分比空氣與水交界處更容易腐蝕B 鋼鐵在海水中比在河水中更易腐蝕 主要是由于海水中氧氣含量更大C 鋼鐵設(shè)備上連接銅塊可以防止鋼鐵腐蝕D 鋼鐵設(shè)備與外加直流電源的負極相連可以防止鋼鐵腐蝕 題組二金屬的腐蝕及防護 題組設(shè)計思維建模 空氣與水交界處更容易腐蝕 A錯誤 鋼鐵在海水中更易腐蝕是因為海水中含有大量電解質(zhì) 易產(chǎn)生電化學腐蝕 B錯誤 鋼鐵設(shè)備上連接銅塊會加速鋼鐵腐蝕 C錯誤 解析 答案 D 4 下列各種方法中 金屬表面涂抹油漆 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu) 保持金屬表面干燥 在金屬表面進行電鍍 使金屬表面形成致密的氧化物薄膜 其中能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是 A B C D 題組二金屬的腐蝕及防護 題組設(shè)計思維建模 金屬表面涂抹油漆 正確 例如在金屬護欄上涂油漆 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu) 正確 例如將鋼中加入鉻制成不銹鋼 保持金屬表面干燥 正確 因為這樣沒有電解質(zhì)溶液而不會形成原電池 腐蝕速率變慢 在金屬表面進行電鍍 正確 例如在鐵的表面鍍鋅等 使金屬表面形成致密的氧化物薄膜 正確 例如利用化學方法在鋼鐵表面發(fā)藍 使鐵的表面生成四氧化三鐵薄膜 解析 答案 D 高考真題明確考向 題組二金屬的腐蝕及防護 高考真題明確考向 題組二金屬的腐蝕及防護 2 上述工藝所得鋁材中往往含有少量Fe和Si等雜質(zhì) 可用電解方法進一步提純 該電解池中陽極的電極反應(yīng)式為 下列可作陰極材料的是 A 鋁材B 石墨C 鉛板D 純鋁 3 陽極氧化能使金屬表面生成致密的氧化膜 以稀硫酸為電解液 鋁陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 4 在鋁陽極氧化過程中 需要不斷地調(diào)整電壓 理由是 高考真題明確考向 題組二金屬的腐蝕及防護 5 下列說法正確的是 A 陽極氧化是應(yīng)用原電池原理進行金屬材料表面處理的技術(shù)B 鋁的陽極氧化可增強鋁表面的絕緣性能C 鋁的陽極氧化可提高金屬鋁及其合金的耐腐蝕性 但耐磨性下降D 鋁的陽極氧化膜富有多孔性 具有很強的吸附性能 能吸附染料而呈各種顏色 考點三高分子材料的合成及特點 知識梳理思維深化 1 合成有機高分子材料的化學反應(yīng) 考點三高分子材料的合成及特點 知識梳理思維深化 2 線型結(jié)構(gòu) 體型結(jié)構(gòu)高分子材料的比較 知識梳理思維深化 考點三高分子材料的合成及特點 1 高分子的單體和鏈節(jié)區(qū)分不清 是失分的一個重要方面 2 高分子都是混合物 認識不到位時容易失分 判斷高分子是否是混合物的方法是測定其有沒有固定的熔點 3 由高分子判斷單體的方法掌握不好 容易出現(xiàn)錯誤 4 縮合聚合反應(yīng)中有小分子生成 這是區(qū)別于加成聚合反應(yīng)的特征之一 知識梳理思維深化 考點三高分子材料的合成及特點 題組設(shè)計思維建模 考點三高分子材料的合成及特點 題組設(shè)計思維建模 考點三高分子材料的合成及特點 解析 題組設(shè)計思維建模 考點三高分子材料的合成及特點 解析 答案 題組設(shè)計思維建模 考點三高分子材料的合成及特點 2010 高考山東卷 玻璃鋼可由酚醛樹脂和玻璃纖維制成 1 酚醛樹脂由苯酚和甲醛縮聚而成 反應(yīng)有大量熱放出 為防止溫度過高 應(yīng)向已有苯酚的反應(yīng)釜中 加入甲醛 且反應(yīng)釜應(yīng)裝有 裝置 2 玻璃纖維由玻璃拉絲得到 普通玻璃是由石英砂 和石灰石 或長石 高溫熔融而成 主要反應(yīng)的化學方程式為 3 玻璃鋼中玻璃纖維的作用是 玻璃鋼具有 等優(yōu)異性能 寫出兩點即可 4 下列處理廢舊熱固性酚醛塑料的做法合理的是 a 深埋b 粉碎后用作樹脂填料c 用作燃料d 用有機溶劑將其溶解 回收樹脂 高考真題明確考向 考點三高分子材料的合成及特點 解析 答案