题目内容

金属材料、无机非金属材料、有机合成材料是人类使用的三大类基础材料，它们在生产、生活中有着广泛的应用．
（1）金属材料：
①在下列应用中使用金属材料的有（填字母）．

②人类每年都从自然界中提取数以亿吨的金属．工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶炼铁的化学方程式为；我国还是世界上最早采用湿法冶金炼铜的国家，写出铁与硫酸铜溶液反应制取铜的化学方程式．铝的化学性质比铁和铜都要活泼，但其抗锈蚀性比铁和铜都要强，原因是．
（2）无机非金属材料：
硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的无机非金属材料．工业上利用石英沙（主要成分为二氧化硅）生产高纯硅的流程示意图如下：

①整个制备过程必须达到无水无氧，若在H₂还原SiHCl₃过程中混入O₂，可能引起的后果是（填一种可能）．
②为了达到绿色化学和资源综合利用的目的，上述生产流程中可以循环使用的物质有．
③生产高纯硅前需要对普通石英砂（含有少量的CaCO₃和Fe₂O₃）进行提纯，其中酸洗（用盐酸）和水洗是两个重要的步骤．请写出酸洗步骤中的一个化学反应方程式：；判断水洗是否洗净的方法是取少量最后的洗涤液于试管中，向其中滴加少量AgNO₃溶液，若无现象，则表明残留物已洗净；否则，表明残留物未洗净．
（3）有机合成材料：
2011年9月27日第十一届中国塑料交易会在台州市国际会展中心落下帷幕．其中超高分子量聚乙烯制成的防弹背心、防刺手套、聚丙烯制成的奥迪A6保险杠等都是本次塑料交易会重要产品之一．你认为下列制品的主要成分不属于有机合成材料的是__（填字母序号）
A．聚乙烯制成的防弹背心、防刺手套　 B．化学实验室常用的胶皮导管　C．纯棉内衣　　D．锦纶制成的尼龙袜子　 E．聚丙烯制成的奥迪A6保险杠　F．真丝围巾．

解：（1）金属材料：①在下列应用中使用金属材料的有：金、银、铜牌；“鸟巢”；②赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳能与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，故填：Fe₂O₃+3CO $\text{[math]}$ 2Fe+3CO₂；铁与硫酸铜溶液反应制取铜的化学方程式Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；铝的化学性质比较活泼，在常温下能和氧气反应，从而在铝的表面形成一层致密、坚硬的氧化物薄膜，从而阻止了铝和氧气的进一步反应．故填：铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化物薄膜，使其不易生锈；
（2）①整个制备过程必须达到无水无氧，若在H₂还原SiHCl₃过程中混入O₂，因为氢气不纯，可能爆炸；故可能引起的后果是硅被氧化得不到高纯硅，且发生爆炸．
②由图知：为了达到绿色化学和资源综合利用的目的，上述生产流程中可以循环使用的物质有其化学式是HCl；
③碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水；向水洗后的溶液中滴加硝酸银，如果出现白色沉淀说明溶液中含有氯离子，表明残留物未洗净，如果不出现沉淀说明溶液中不含氯离子，表明残留物洗净．故答案为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O（或Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O）；白色沉淀；
（3）人们通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶．主要成分属于有机合成材料：A．聚乙烯制成的防弹背心、防刺手套 B．化学实验室常用的胶皮导管 D．锦纶制成的尼龙袜子 E．聚丙烯制成的奥迪A6保险杠；主要成分不属于有机合成材料为：C．纯棉内衣 F．真丝围巾．故选C、F．
故答案为：（1）①A、B．②Fe₂O₃+3CO $\text{[math]}$ 2Fe+3CO₂； Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化物薄膜，使其不易生锈．
（2）①氢气不纯，可能爆炸．②稀盐酸．③CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O 白色沉淀；
（3）C、F
分析：（1）①了解金属材料及其性质；②正确书写一氧化碳与氧化铁、铁与硫酸铜溶液的反应；掌握铝的性质；
（2）①考虑氢气与氧气可能爆炸，则整个制备过程必须达到无水无氧；
②由生产高纯硅的流程示意图可知，盐酸既是反应物，又是生成物．
③碳酸钙、氧化铁都可与盐酸发生复分解反应；溶液中的氯离子能与硝酸银产生氯化银白色沉淀，滴加硝酸银检验高纯水中是否含氯离子可判断洗净情况；
（3）塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常所说的三大合成材料．
点评：对知识进行迁移解决情形相似的新问题是本题的特点，体现出知识运用与问题分析的能力．

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