Question

（11分）
“材料”的發現和使用往往會極大地推動生產、生活的發展，一些材料的出現甚至具有里程碑式劃時代的意義。請你回答以下問題：
（1）無機非金屬材料。高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導體”材料，它的發現和使用曾引起計算機的一場“革命”。這種材料可以按下列方法制備：

①寫出步驟①的化學方程式                          。
②步驟②經過冷凝得到的SiHCl₃（沸點33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸點57.6℃）和HCl（沸點—84.7℃），提純SiHCl₃的主要化學操作的名稱是      ；SiHCl₃和SiCl₄一樣遇水可發生劇烈水解，已知SiHCl₃水解會生成兩種氣態產物，請寫出其水解的化學方程式                                    。
③請寫出二氧化硅與氫氟酸反應的化學方程式                      。
（2）磁性材料。這種材料一般含有鐵元素，鐵是用途最為廣泛的金屬，也較為活潑，所以從它的使用開始就不斷實施著對它的防護。最常見的鐵制品腐蝕就是電化學腐蝕，請出最為普遍的電化學腐蝕的負極反應式                。
（3）激光材料。我國是激光技術先進的國家，紅寶石（Al₂O₃）是最早用于產生激光的材料，它是一種兩性氧化物，請用離子方程式加以說明：
                            ，                           。
（4）納米材料。膠體是一種物質以“納米”顆粒的形式分散到另一種物質里形成的分散系，膠體粒子的直經大約是               ，三氯化鐵溶液可以加速傷口止血，請簡述原因                                       。
（5）高分子材料。可以分成無機高分子材料和有機高分子材料。一種新型高效凈水劑
[AlFe（OH）_nCl_6—n]_m就屬于無機高分子材料，廣泛應用于生活用水和工業污水處理，其中鐵元素的化合價為                  。
一種合成纖維腈綸，又稱“人造羊毛”，由丙烯腈（CH₂=CH—CN）為原料聚合生成，請寫出生成該有機高分子材料的化學方程式              。

Answer 1

（1）①SiO₂+2CSi+2CO↑
②蒸餾（或分餾）SiHCl₃+3H₂O==H₂SiO₃+H₂↑+3HCl
③SiO₂+4HF==SiF₄↑+2H₂O
（2）Fe→Fe²⁺+2e^-
（3）Al₂O₃+6H⁺==2Al³⁺+3H₂O   Al₂O₃+2OH^-+3H₂O==2[Al（OH）₄]^-
（4）1nm~10nm氯化鐵是電解質，使血液膠體聚沉。
（5）+3  

（1）①寫出步驟①的化學方程式：SiO₂+2CSi+2CO↑
②SiHCl₃（沸點33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸點57.6℃）和HCl（沸點—84.7℃），由于沸點不同，利用分餾可以提純，所以，提純SiHCl₃的主要化學操作的名稱是分餾。SiHCl₃水解的化學方程式：SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃+H₂↑+3HCl
③二氧化硅與氫氟酸反應的化學方程式：SiO₂+4HF==SiF₄↑+2H₂O
（2）鐵最為普遍的電化學負極反應式：Fe－2e^-→Fe²⁺
（3）Al₂O₃是兩性氧化物，用離子方程式表示為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O  
Al₂O₃+2OH^－=2AlO₂^－＋H₂O
（4）膠體粒子的直經大約是1nm~10nm之間。三氯化鐵溶液可以加速傷口止血，原因：氯化鐵是電解質，使血液膠體聚沉。
（5）鐵元素的化合價為+3價。
生成該有機高分子材料的化學方程式為：