材料是科学技术进步的关键,是科学技术和社会发展的物质基础。材料的发展不仅影响了人类的昨天和今天,而且还将影响到人类的明天。请回答以下与材料有关的问题。
(1)无机非金属材料。单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用做半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。单晶硅的制备方法如下:![]()
①写出步骤①的化学方程式:______________________。
②已知以下几种物质的沸点:
| 物质 | SiHCl3 | SiCl4 | HCl |
| 沸点 | 33.0 ℃ | 57.6 ℃ | -84.7 ℃ |
(2)金属材料。金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金和特种金属材料等。
①下列物质中不属于合金的是( )。
A.钢铁 B.青铜 C.硬铝 D.水银
②铜器制品常因接触空气中的O2、CO2和H2O而易生成铜锈。试写出保护铜制品的方法:___________________________________________________。
(3)纳米材料,胶体粒子的直径大约是________,与纳米材料的尺寸相当。实验室制取Fe(OH)3胶体溶液的方法是_________________________________,
用________方法消除胶体中的浑浊,根据________现象证明胶体已经制成。实验中必须要用蒸馏水,而不能用自来水,其原因是____________________。
(4)磁性材料。某磁性粉末材料是一种复合型氧化物,为测定其组成,现称取6.26 g样品,将其全部溶于过量稀HNO3,加入过量Na2SO4溶液,生成4.66 g白色沉淀、过滤、在滤液中加入过量NaOH溶液,生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20 g固体。①该磁性粉末中氧元素的质量分数为________;②该材料的化学式为________。
短周期的五种元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A、B、C三种元素电子层数之和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数;B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍,A与D可以形成原子个数比分别为1∶1和2∶1的两种液态化合物;E单质用于净化水质。
请回答:
(1)写出D在元素周期表中的位置 ,
E的原子结构示意图是 。
下列可以验证C与D两元素原子得电子能力强弱的实验事实是 (填写编号)。
A.比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B.比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
D.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
(2)由A、B两种元素组成的最简单的化合物,写出其电子式 。
(3)均由A、B、C、D四种元素组成的甲、乙两种化合物,都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,甲为无机盐,其化学式为 ,乙为天然高分子化合物的水解产物,且是同类物质中相对分子质量最小的,其结构简式为 。
(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:
①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程的总的离子方程式 。
②上述反应生成的两种碱继续作用,得到Fe3O4。
(5)已知下表数据:
| 物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| Ksp/25 ℃ | 2.0×10-16 | 4.0×10-36 |
若使混合液中FeSO4、Fe2(SO4)3的浓度均为2.0 mol·L-1,则混合液中c(OH-)不得大于 mol·L-1。
有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下:
| | 有关信息 |
| X | 元素主要化合价为-2,原子半径为0.074 nm |
| Y | 所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
| Z | 原子半径为0.102 nm,其单质在X的单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 |
| D | 最高价氧化物对应的水化物可溶于水,且能电离出电子数相等的阴、阳离子 |
| E | 单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏 |
请回答下列问题:
(1)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,其反应的化学方程式为___________。
(2)E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物,下列说法正确的是(填序号)_______。
①保存EY2溶液时,需向溶液中加入少量E单质
②EY2只能通过置换反应生成,EY3只能通过化合反应生成
③铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线流向碳棒
(3)将Z单质在X的单质中燃烧的产物和等物质的量的Y单质同时通入足量的水中,充分反应后的溶液中滴入品红溶液,现象是__________________,有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________。