题目内容

2．材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础•回答下列问题：
（1）下列生产工艺能获取新型无机非金属材料的是（填序号）①④
①采用甲烷为原料，在微波和其他条件下生产金刚石
②在玻璃生产过程中加人K、Pb生产其有特殊用途的光学玻璃
③在水泥生产过程中加入高炉矿渣生产特殊用途的水泥
④采用传统方法用焦炭还原SiO2制备单晶硅
（2）某炼铁高炉中一次投人磁铁矿冶炼生铁，若不考虑其他的反应，也不考虑生铁中的杂质，则炼得的生铁为3.36t．，该过程中转移的电子数为1.60×105mol，生铁中含碳、硫等元素较多，炼钢是以生铁为原料，除去过多的碳、硫等杂质元素，其中除去硫的化学方程式为FeS+CaO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CaS
（3）工业炼金属铝的工艺流程如下：

该工艺中冰晶石和氟化钙的作用是降低Al2O3的熔点，减少熔融电解质的能耗物质W的化学式为Al2O3
（4）金属腐蚀带来的损失无法估量．钢铁腐蚀多为吸氧腐蚀，其正极反应式为_O2+2H2O+4e-=4OH-．

分析 （1）传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料，如玻璃、水泥等；新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的，具有特殊性能和用途的材料．它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础，据此进行判断；
（2）磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，根据生成铁的质量计算过程中转移的电子数；写出硫化亚铁与氧化钙反应的化学方程式；
（3）冰晶石能溶解Al2O3晶体，被用作助熔剂降低Al2O3的熔点；W为铝土矿的主要成分氧化铝；
（4）牺牲阳极（金属Zn）的阴极保护法的“阴极”锌失去电子生成锌离子，据此写出电极反应式．

解答 解：（1）①采用甲烷为原料，在微波和其他条件下生产的金刚石为新型无机非金属材料，故①正确；
②光学玻璃是传统无机非金属材料，故②错误；
③水泥是传统无机非金属材料，故③错误；
④采用传统方法用焦炭还原SiO2制备的单晶硅为新型无机非金属材料，故④正确．
故答案为：①④；
（2）磁性氧化铁化学式为Fe3O4，其中铁元素的平均化合价为+$\frac{8}{3}$，炼得的生铁为3.36t
该过程中转移的电子为$\frac{3.36×10{\;}^{6}}{56}$×$\frac{8}{3}$=1.60×105mol；通常用氧化钙除去硫，反应的化学方程式为：FeS+CaO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CaS，
故答案为：1.60×105；FeS+CaO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CaS；
（3）Al2O3属于离子晶体，熔点较高，加入冰晶石和氟化钙，熔融的冰晶石和氟化钙能溶解Al2O3晶体，所以其在电解冶炼铝时被用作助熔剂，降低三氧二化铝熔化时所需的温度，在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是降低Al2O3的熔点，减少熔融电解质的能耗；
故答案为：降低Al2O3的熔点，减少熔融电解质的能耗；Al2O3；
（4）吸氧腐蚀中正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-．

点评 本题考查了金属铝的冶炼、材料的判断、氧化还原反应的计算等知识，题目难度中等，注意掌握原电池工作原理，明确金属铝的性质及冶炼方法，还要熟悉传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的区别．

练习册系列答案
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S（g）+O2（g）═SO2（g）△H=-Q2kJ/mol
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H2（g）+Br2（g）═2HBr（g）△H=-Q2kJ/mol
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