15.材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ).回答下一問題:
(1)下列生產(chǎn)工藝能獲取新型無機非金屬材料的是(填序號)①④.
①采用甲烷為原料,在微波和其他條件下生產(chǎn)金剛石
②在玻璃生產(chǎn)過程中加入K、Pb生產(chǎn)其有特殊用途的光玻璃
③在水泥生產(chǎn)過程中加入高爐礦渣生產(chǎn)特殊用途的水泥
④采用傳統(tǒng)方法用焦炭還原SiO2制備單晶硅
(2)工業(yè)煉金屬鋁的工藝流程如圖:
該工藝中冰晶石和氟化鈣的作用是降低Al2O3的熔點,減少熔融電解質(zhì)的能耗,物質(zhì)W的化學(xué)式為Al2O3
(3)金屬腐蝕帶來的損失無法估量.鋼鐵腐蝕多為吸氧腐蝕,其正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-

分析 (1)傳統(tǒng)的無機非金屬材料是工業(yè)和基本建設(shè)所必需的基礎(chǔ)材料,如玻璃、水泥等;新型無機非金屬材料是20世紀中期以后發(fā)展起來的,具有特殊性能和用途的材料.它們是現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、現(xiàn)代國防和生物醫(yī)學(xué)所不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ),據(jù)此進行判斷;
(2)冰晶石能溶解Al2O3晶體,被用作助熔劑降低Al2O3的熔點;W為鋁土礦的主要成分氧化鋁;
(3)鋼鐵腐蝕多為吸氧腐蝕,氧氣得電子被還原.

解答 解:(1)①采用甲烷為原料,在微波和其他條件下生產(chǎn)的金剛石為新型無機非金屬材料,故①正確;
②光學(xué)玻璃是傳統(tǒng)無機非金屬材料,故②錯誤;
③水泥是傳統(tǒng)無機非金屬材料,故③錯誤;
④采用傳統(tǒng)方法用焦炭還原SiO2制備的單晶硅為新型無機非金屬材料,故④正確.
故答案為:①④;
(2)Al2O3屬于離子晶體,熔點較高,加入冰晶石和氟化鈣,熔融的冰晶石和氟化鈣能溶解Al2O3晶體,所以其在電解冶煉鋁時被用作助熔劑,降低三氧二化鋁熔化時所需的溫度,在金屬鋁的冶煉中加入冰晶石和氟化鈣的目的是降低Al2O3的熔點,減少熔融電解質(zhì)的能耗;W是鋁土礦中主要成分氧化鋁,其化學(xué)式為:Al2O3;
故答案為:降低Al2O3的熔點,減少熔融電解質(zhì)的能耗;Al2O3;
(3)吸氧腐蝕中正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-

點評 本題考查了金屬鋁的冶煉、材料的判斷、氧化還原反應(yīng)的計算等知識,題目難度中等,注意掌握原電池工作原理,明確金屬鋁的性質(zhì)及冶煉方法,還要熟悉傳統(tǒng)無機非金屬材料與新型無機非金屬材料的區(qū)別.

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⑤強酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、Cl-
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