Question

7．创新发展材料技术可推动人类社会进步．
①石墨烯（如图）可用作太阳能电池的电极，这里主要利用了石墨烯的导电性．
②基础工程建设中常使用水泥、玻璃、钢材等．生产水泥和玻璃都用到得原料是石灰石；在钢材中添加铬、镍等元素的目的是做成不锈钢防腐蚀．
③新型战斗机常用纳米SiC粉体作为吸收材料，高温下焦炭和石英反应可制得SiC，石英的化学式为SiO₂；高温分解Si（CH₃）₂Cl₂也可制得SiC，同时还生成CH₄和一种常见酸性气体，写出该反应的化学方程式Si（CH₃）₂Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiC+CH₄↑+2HCl↑．

Answer 1

分析 ①石墨烯具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性能，作电极是利用了石墨烯的导电性；
②水泥的原料是粘土和石灰石，玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，所以原料中均有石灰石即碳酸钙；在钢材中添加铬、镍做成不锈钢防腐蚀；
③石英的化学式是SiO₂，根据Si（CH₃）₂Cl₂的元素可推测出酸性气体为氯化氢，再根据原子守恒配平方程式．

解答 解：①石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨，实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构，石墨烯一层层叠起来就是石墨，铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯，石墨烯具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性能，作电极是利用了石墨烯的导电性，
故答案为：导电；
②生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，并研成细粉就得到普通水泥；生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，高温下，碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅反应分别生成硅酸钠、硅酸钙，所以在水泥工业中、玻璃工业都用到的原料是石灰石；在钢材中添加铬能使钢材表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部的铁与氧气接触，铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，加入镍是使不锈钢耐酸、碱腐蚀，即在钢材中添加铬、镍等元素的目的是做成不锈钢防腐蚀，
故答案为：石灰石；做成不锈钢防腐蚀；
③工业上用石英（SiO₂）与焦炭高温下条件下生成SiC同时生成CO，方程式为：SiO₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiC+2CO↑，高温分解Si（CH₃）₂Cl₂也可制得SiC，同时还生成CH₄和一种常见酸性气体，酸性气体为氯化氢，根据原子守恒写出化学方程式为：Si（CH₃）₂Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiC+CH₄↑+2HCl↑，
故答案为：SiO₂；Si（CH₃）₂Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiC+CH₄↑+2HCl↑．

点评 本题主要考查了化学与生活中的材料知识，平时注意基础知识的积累，注意玻璃工业、水泥工业的生产原理，题目较简单．