题目内容
“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义．请你回答以下问题：
（1）无机非金属材料．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”．这种材料可以按下列方法制备：
①写出步骤①的化学方程式： ．
②步骤②经过冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是 ；SiHCl3和SiCl4一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl3水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式： ．
③请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式： ．
（2）磁性材料．这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护．最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式 ．
（3）激光材料．我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al2O3）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明： ， ．
（4）纳米材料．胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直径大约是 ，三氯化铁溶液可以加速伤口止血，请简述原因 ．
（5）高分子材料．可以分成无机高分子材料和有机高分子材料．一种新型高效净水剂[AlFe（OH）nCl6-n]m就属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为 ．一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，由丙烯腈（CH2═CH-CN）为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式： ．
（1）无机非金属材料．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”．这种材料可以按下列方法制备：
①写出步骤①的化学方程式：
②步骤②经过冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是
③请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式：
（2）磁性材料．这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护．最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式
（3）激光材料．我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al2O3）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：
（4）纳米材料．胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直径大约是
（5）高分子材料．可以分成无机高分子材料和有机高分子材料．一种新型高效净水剂[AlFe（OH）nCl6-n]m就属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为
分析：（1）①焦炭在高温下可以置换二氧化硅中的硅；
②根据熔沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏；SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢；
③二氧化硅能和唯一的酸：氢氟酸反应；
（2）在铁制品腐蚀的电化学腐蚀中，金属铁作负极发生氧化反应；
（3）氧化铝是两性氧化物，既能和强酸反应又能和强碱反应，均放出氢气；
（4）胶体的分散质微粒直径介于1nm～100nm之间，电解质溶液能使胶体聚沉；
（5）AlFe（OH）nCl6-n中各元素的化合价代数和为0，丙烯腈（CH2=CH-CN）中的双键能发生加聚反应．
②根据熔沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏；SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢；
③二氧化硅能和唯一的酸：氢氟酸反应；
（2）在铁制品腐蚀的电化学腐蚀中，金属铁作负极发生氧化反应；
（3）氧化铝是两性氧化物，既能和强酸反应又能和强碱反应，均放出氢气；
（4）胶体的分散质微粒直径介于1nm～100nm之间，电解质溶液能使胶体聚沉；
（5）AlFe（OH）nCl6-n中各元素的化合价代数和为0，丙烯腈（CH2=CH-CN）中的双键能发生加聚反应．
解答：解：（1）①工业上用焦炭在高温下置换二氧化硅中的硅来制备粗硅，方程式为：SiO2+2C
Si+2CO↑，故答案为：SiO2+2C
Si+2CO↑；
②SiHCl3（沸点33.0℃）、SiCl4（沸点57.6℃）、HCl（沸点-84.7℃），他们的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏；SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢，反应方程式为：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑，
故答案为：蒸馏或分馏；SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑；
③二氧化硅只能和氢氟酸反应，方程式为：SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O，
故答案为：SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；
（2）在铁制品的电化学腐蚀中，金属铁作负极发生氧化反应，电极反应为：Fe→Fe2++2e-，
故答案为：Fe→Fe2++2e-；
（3）氧化铝是两性氧化物，既能和强酸反应又能和强碱反应，反应的方程式分别为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-，
故答案为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-；
（4）胶体的分散质微粒直径范围：1nm～100nm，胶体聚沉的条件：加热、搅拌、加入电解质等，氯化铁是电解质，能使血液胶体聚沉而止血，
故答案为：1nm～100nm；氯化铁是电解质，使血液胶体聚沉；
（5）化合物中铝元素显+3价，氢氧根为-1价，各元素的化合价代数和为0，故铁元素的化合价为+3价，丙烯腈（CH2=CH-CN）中的双键能发生加聚反应，方程式为：
，
故答案为：+3；．
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②SiHCl3（沸点33.0℃）、SiCl4（沸点57.6℃）、HCl（沸点-84.7℃），他们的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏；SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢，反应方程式为：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑，
故答案为：蒸馏或分馏；SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑；
③二氧化硅只能和氢氟酸反应，方程式为：SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O，
故答案为：SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；
（2）在铁制品的电化学腐蚀中，金属铁作负极发生氧化反应，电极反应为：Fe→Fe2++2e-，
故答案为：Fe→Fe2++2e-；
（3）氧化铝是两性氧化物，既能和强酸反应又能和强碱反应，反应的方程式分别为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-，
故答案为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-；
（4）胶体的分散质微粒直径范围：1nm～100nm，胶体聚沉的条件：加热、搅拌、加入电解质等，氯化铁是电解质，能使血液胶体聚沉而止血，
故答案为：1nm～100nm；氯化铁是电解质，使血液胶体聚沉；
（5）化合物中铝元素显+3价，氢氧根为-1价，各元素的化合价代数和为0，故铁元素的化合价为+3价，丙烯腈（CH2=CH-CN）中的双键能发生加聚反应，方程式为：
，故答案为：+3；
．点评：本题考查了实验方案设计的有关知识，题目难度中等，掌握实验原理的解题的关键，会根据实验目的和物质的性质选取实验装置和实验药品，然后进行相应的实验．
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