Question

9．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．
（一）金属材料：
（1）生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同的主要原因是含碳量不同；工业上用一氧化碳和赤铁
矿（主要成分是氧化铁）冶炼生铁的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+3CO₂；每年因腐蚀
而浪费掉的金属材料数量惊人，铁生锈的条件是与空气中的水和氧气接触．
（2）21世纪是钛的世纪．下面是利用钛白粉（TiO₂）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：

①反应Ⅰ在800～900℃的条件下进行，还生成一种可燃性无色有毒气体，该反应的化学方程式为：2Cl₂+TiO₂+2C$\frac{\underline{\;800℃-900℃\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．
②反应Ⅱ可获得海绵钛，化学方程式表示为TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．通过该反应说明Ti 和Mg 的金属
活动性强弱为：Ti＜Mg（填“＜”或“＞”或“=”）．
（二）无机非金属材料：
（1）传统的无机非金属材料包括水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料．实验室中装碱溶液的试剂瓶一般不用玻璃
瓶塞，主要是因为玻璃中含有的SiO₂ 与碱溶液发生如下反应：
SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O，该反应不属于（填“属于”或“不属于”）复分解反应．
（2）氮化硼（BN）（又称“白色石墨”）是一种性能较好，发展较快的新型无机非金属材料．它的结构与石
墨相似，在高温下能与水蒸汽缓慢反应，生成硼酸（H₃BO₃）和氨气，试写出该反应的化学方程式：BN+3H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$H₃BO₃+NH₃．
（三）有机合成材料
（1）下列物品所使用的主要材料为有机合成材料的是B（填字母）．

（2）新型有机高分子合成材料中，有一类功能高分子材料，它对被分离的物质具有选择性的透过功能．下列
属于此类功能高分子材料是BCD（填字母）．
A．有机玻璃   B．海水淡化高分子分离膜  C．高分子富氧膜   D．能隔水、透气的高分子膜鸟笼．

Answer 1

分析 （一）（1）根据生铁和钢都是铁的合金，但是二者的含碳量不同进行解答；工业上用一氧化碳还原三氧化二铁冶炼铁，反应生成铁和二氧化碳；铁生锈的条件是与空气中的氧气和水接触；
（2）根据方程式的书写方法考虑；结合金属的活动性顺序来分析；
（二）（1）根据复分解反应的概念来分析；
（2）根据方程式的书写方法考虑；
（三）（1）根据已有的材料的类别进行分析解答即可，有机合成材料包括合成橡胶、合成纤维和塑料，据此解答；
（2）根据题干信息分析．

解答 解：（一）（1）生铁和钢的含碳量不同，生铁的含碳量是2%至4.3%，钢的含碳量是0.03%至2%之间，故答案为：含碳量不同；
一氧化碳通过灼热的三氧化二铁生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+3CO₂；故答案为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+3CO₂；
铁生锈的条件是与空气中的氧气和水接触，故填：与空气中的水和氧气接触；
（2）反应物是氯气、二氧化钛和碳，生成物是四氯化碳和一氧化碳，用观察法配平，反应条件是高温，所以方程式是：2Cl₂+TiO₂+2C$\frac{\underline{\;800℃-900℃\;}}{\;}$TiCl₄+2CO；
故填：2Cl₂+TiO₂+2C$\frac{\underline{\;800℃-900℃\;}}{\;}$TiCl₄+2CO；
因为镁能置换出钛，故镁的金属活动性大于钛，故填：＜；
（二）（1）该反应过程中并没有体现出相互交换成分，不属于复分解反应；故填：不属于；
（2）氮化硼（BN）在高温下能与水蒸汽缓慢反应，生成硼酸（H₃BO₃）和氨气，故填：BN+3H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$H₃BO₃+NH₃；
（三）（1）青花瓷属于无机非金属材料，塑料属于有机合成材料；纯棉T恤属于天然材料，不锈钢属于合金材料；故填：B；
（2）新型有机高分子合成材料中，有一类功能高分子材料，它对被分离的物质具有选择性的透过功能，有机玻璃属于复合材料，不具备此功能；而海水淡化高分子分离膜、高分子富氧膜、能隔水、透气的高分子膜鸟笼具有这样的功能，故填：BCD．

点评 此题综合性较强，考查的知识点较多，但难度不是很大，很好的考查了学生的基础知识和一些常识性知识．