Question

信息、材料、能源被稱為新科技革命的“三大支柱”。其中無機非金屬材料科學的發展和新型材料的實際應用能大大推動人類社會生活、科技和社會經濟的發展。

⑴高溫金屬陶瓷廣泛應用于火箭和導彈技術中。將鋁粉、石墨和二氧化鈦按一定比例混合均勻，涂在金屬表面，在高溫下煅燒：4Al + 3TiO₂ + 3C2Al₂O₃ + 3TiC，留在金屬表面的涂層是一種高溫金屬陶瓷。下列有關該反應說法正確的是

A．TiO₂是氧化劑，C、Al 是還原劑　    B．TiC中鈦元素為－4價

C．TiC不屬于新型無機非金屬材料       D．每生成1mol TiC轉移電子4mol

⑵硅酸鹽的成分較復雜，常改寫成氧化物的形式（改寫時注意金屬氧化物寫在前，非金屬氧化物寫在后，低價在前，高價在后，H₂O一般寫在最后）。

①將下列硅酸鹽改寫成氧化物的形式：鎂橄欖石（Mg₂SiO₄)_______，②高嶺石[(Al₂(Si₂O₅)(OH)₄]_____。

②許多含氧酸及其鹽類均可以類似地改寫為氧化物形式，請繼續改寫以下物質：    HNO₃______；HCOOH________；KAl(SO₄)₂?12H₂O_________。通過以上改寫可知，HNO₃的酸酐為________，HCOOH與濃硫酸反應可制得________氣體。

③已知在一定條件下，Fe在Cl₂中燃燒可以生成Fe₃Cl₈，它可以看作是FeCl₂?2FeCl₃，類似地，碘與鐵在一定條件下可得到Fe₃I₈，則它可以看作是__________。

⑶請指出在建筑行業中出現的“豆腐渣”工程可能的因素。

Answer 1

 ⑴D；⑵①2MgO?SiO₂；Al₂O₃?2SiO₂?2H₂O；②N₂O₅?H₂O；CO?H₂O；Al₂O₃?K₂O?4SO₃?24H₂O；N₂O₅；CO；③3FeI₂?I₂。⑶①水泥過期；②水泥標號不夠；③偷工減料；④加水保養不夠；⑤設計有誤；⑥不按比例配制混凝土等。（每答對一個因素即可）

誤區警示：本題選題材料相當新穎靈活，考查的知識面也相當廣泛，體現了學以致用的命題思想。

解析:⑴選項A，根據化學方程式分析各元素化合價的變化情況，可知，Al在反應中失電子，為還原劑，C在反應中得電子，為氧化劑，TiO₂中的元素的價態沒有變化，既不是氧化劑也不是還原劑。選項B.，TiC中鈦元素為+4價。選項C，根據題述信息可知TiC屬于新型無機非金屬材料。選項D，根據價態變化與電子轉移的關系可知選項D正確。⑵通過題給信息“金屬氧化物寫在前，非金屬氧化物寫在后，低價在前，高價在后，H₂O一般寫在最后”，不難得出①②答案；但在改寫Fe₃I₈時，既要利用信息①②③，又要注意金屬的價態，鐵和碘反應只能生成二價鐵。⑶結合現實生活加以回答。本題每一小問看似簡單，其實不然，題目設置的陷阱重重，只要基礎把握不牢，極易出錯。例如⑴小問電子轉移數的判斷，⑵中的第③問要結合新信息等。⑶要求在應用已有知識經驗進行遷移時，靈活運用知識體系。