内容正文:
专题11 化石燃料应用探究及材料的综合利用
一、填空题
1.传统的硅基芯片的主要材料是单晶硅,而碳基芯片被认为是替代硅基芯片的最佳材料,碳基芯片的主要材料是石墨烯或碳纳米管(结构如图)。
(1)从原子的核外电子排布角度分析,碳原子和硅原子的 相同,因此化学性质相似。
(2)与金刚石、石墨相似,碳纳米管和石墨烯都是由碳元素组成的 (选填“单质”或“化合物”),推测石墨烯或碳纳米管可能具有的一条化学性质: 。
(3)根据图中石墨烯和碳纳米管的结构可知,若石墨烯在一定条件下转化为碳纳米管,这一变化属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(4)石墨烯可以通过甲烷(CH4)发生如图所示的反应制得,下列有关说法错误的是___________(填字母)。
A.甲烷的相对分子质量是16
B.该反应前后碳、氢元素的化合价都改变
C.该反应前后原子个数改变
D.上述反应中两种生成物的质量比为6:1
2.某初中化学社团------“拉瓦锡实验室”的活动丰富多彩。下面是它们以“化学与社会发展”为主题的两次活动记录:
活动1:在观看了“西气东输”与“石油分馏”等视频后,通过小组讨论,同学们认识到:
①煤、石油、天然气是人类社会重要的自然资源。天然气的主要成分是 。(填化学式)
②现在化石燃料等不可再生能源面临枯竭,化石燃料对环境的影响也不容忽视。所以开发和利用风能、 等新能源成为越来越迫切的要求。
③人们将化石燃料通过化学工艺可制造和合成价值更高的药物、化学纤维、塑料盒合成橡胶等。其中塑料属于 材料,随意丢弃会造成“白色污染”。
活动2:同学们展示了各自收集到的有关“化学物质与健康”的相关资料及一些常见食品,如:高钙牛奶、加点食盐等。并针对“化学制品对人体有益有害”展开了激烈的辩论,从而认识到钙、铁、锌等元素对人体健康有重要作用,如缺铁元素会引起缺铁性贫血,缺钙元素会引起 ;还认识到一氧化碳、甲醛等物质对人体健康的危害。 通过这样的社团活动,大家形成了“保护自然,关爱生命”的共识。
3.下列物质:①酒精;②羊毛;③酚醛塑料;④葡萄糖,属于有机高分子化合物的是 (填序号).
4.信息时代,5G让手机飞起来!手机芯片是智能手机终端的关键。制备该电子芯片的主要材料是硅,可以利用石英砂(主要成分是SiO2)制得,试回答下列问题。
①工业上制取硅的主要反应为:SO2+2C Si+2CO,该反应的反应物中属于氧化物的是 ,生成的一氧化碳中碳元素的化合价为 ,该反应属于 反应(填“分解”“化合”“置换”“复分解”之一)。
②二氧化硅还是生产玻璃的主要原料之一。下列有关材料的说法中,错误的是 (填写序号)。
A.玻璃是无机非金属材料 B.玻璃钢属于金属材料
C.塑料是有机高分子材料 D.生铁和钢都属于合金
5.在①足球、②铜片 ③橡皮塞 ④大理石板 ⑤羊毛衫 ⑥保鲜膜、⑦钢筋混凝土、⑧坩埚中,属于有机高分子是 、 、 ;属于金属材料的是 ;属于复合材料的是 ;属于无机非金属材料的是 .
6.化学与生活生产有着紧密联系.“佝偻病”是因为人体缺少 元素造成的;建筑上应用较多的钢材,其钢的性能比纯铁优良,因为它是铁和一定量的碳及少量其它元素形成的 ;塑料食品包装袋的材料为(选填序号): .
①天然高分子材料 ②有机合成材料 ③无机非金属材料 ④功能复合材料 ⑤金属材料.
7.硅元素在地壳中的含量仅次于氧元素,其化学性质与碳元素有相似的地方。硅主要用来制作高纯半导体(芯片、CPU等)、耐高温材料、光导纤维通信材料、有机硅化合物、合金等,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、能源、化工、纺织、食品、轻工、医疗、农业等行业。
根据所学知识和上图所示的信息,回答问题:
(1)化学上“Si”能表示硅元素,表示一个硅原子,还能表示 ;
硅元素化学性质与碳元素相似的原因是 ;
硅元素和氯元素组成的化合物的化学式为 。
(2)石墨在一定条件下可以转化为金刚石,这个变化属于化学反应。这个反应的微观解释是 。
(3)1993年,结构和性能与C60相似的Si60诞生了,Si60的硬度超过了金刚石的硬