无机材料化学复习题
大学无机化学复习题答案答案

一、填空题1. 完成下列表格化合物BP VP LP 杂化形式 理想电子对构型分子构型 CO 2 4/2=2 2 0 sp 直线 直线CCl 4 (4+4)/2=4 4 0 sp 3 正四面体 正四面体NH 3(5+3)/2=4 3 1 不等性sp 3 正四面体 三角锥(四面体) BCl 3 (3+3)/2=3 3 0 sp 2 正三角形 正三角形 H 2O (6+2)/2=4 2 2 不等性sp 3 正四面体 V (角)形 H 2S (6+2)/2=422 不等性sp3 正四面体 V (角)形 NO 3-(5+1)/2=3 3sp 2正三角形正三角形2. 完成下列表格3.Cr 铬 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1 四周期,第6族(VIB) Zn 锌1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2 四周期,第12族(IIB) Cu 2+ 铜1s 22s 22p 63s 23p 63d 9 四周期,第11族(IB) 3. [Ag(NH 3)2]OH 的中文名称是_氢氧化二氨合银(I ),中心Ag +的配位数是__2__。
三氯化六氨合钴(III )的化学式是 [Co(NH 3)6]Cl 3 。
[Cr(NH 3)5H 2O]Cl 3的中文名称是_三氯化五氨·一水合铬(III ),中心原子的配位数是_6_,配位原子是 N ,O 。
5. 元反应2A(g)+B(g)→2C(g) ,写出该反应的速率方程_v=kc(A)2c(B)_(或v=kp(A)2p(B)_)____,对A 而言反应级数为__2__,总反应级数为___3__,如果缩小反应体系的体积增加体系压力,正反应速率 增加 ,会使平衡向__右__移动,则C 的产量__增加__。
4. 已知反应2Al(s) + 3Cl 2(g)2AlCl 3(s)在298K 时的r m H θ∆=-1411.26kJ∙mol -1,则f m H θ∆(AlCl 3(s))= _-705.63_ kJ∙mol -1.二、简答题1. [H +]+[HCO 3-]+2[H 2CO 3]=[OH -][H +]+[H 2PO 3-]+2[H 3PO 3]= [OH -]+[PO 33-]2. 2MnO 4-+SO 32-+2OH -=2 MnO 42-+ SO 42-+H 2O 4Zn+10HNO 3=NH 4NO 3 +4Zn(NO 3)2+3H 2O3Br 2+6KOH=5KBr+KBrO 3+3H 2O3K 2MnO 4 +2H 2O= 2KMnO 4+ MnO 2 +4KOH三、计算题(1) 解:设需用HAc x L,则NaAc 用0.5-x L体系H 2O-C 2H 5OH CH 3Cl- CH 3Cl C 2H 5OH –CCl 4 Cl 2- Cl 2 分子间作用力 氢键取向力 诱导力色散力取向力 诱导力 色散力诱导力 色散力色散力()lg ()a c Ac pH pK c HAc θ-=+0.5(0.5)0.55 4.75lg0.50.5x x ⨯-=+ 0.5lg 5 4.750.25x x -=-= 0.18x L =需用NaAc 0.5-0.18=0.32L(2)因为c/Ka > 380 所以151.01076.1][--+⋅⨯⨯=⋅=L mol cK H a θ[H +] = 1.3 ⨯ 10-3 mol·dm -3(3)31()(298)(298)178.32298(160.5110)130.49f m f m f m G T H K T S K KJ molθθθ--∆=∆-∆=-⨯⨯=⋅ (2分)323ln 130.49108.315298ln 1.3510r m G RT K K K θθθθ-∆=-⨯=-⨯⨯=⨯。
高考化学无机非金属材料一轮复习小题训练(原卷版)

无机非金属材料1.光纤通信70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的( ) A . 碳 B . 二氧化硅 C . 锗 D . 硅 2.下列含硅制品中,主要成分为硅单质的是( )A .水晶镜片B .玛瑙手镯C .陶瓷餐具D .计算机芯片 3.我国在科技上不断取得重大成果。
下列各项中使用的材料不属于无机非金属材料的是( )应用于5G 手机中的石墨烯导热膜 用于吊装港珠澳大桥的超高分子量聚乙烯纤维吊绳 “嫦娥五号”探测器使用的砷化镓太阳能电池板 “神舟十三号”载人飞船使用的石英挠性加速度计A B C D 机非金属材料的是( )A .4.03米大口径碳化硅反射镜 B .2022年冬奥会聚氨酯速滑服 C .能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线 D .“玉兔二号”钛合金筛网轮A.陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品等,都是硅酸盐产品B.光导纤维被称为信息高速公路的骨架,其主要成分是二氧化硅C.水玻璃可以作为粘合剂、木材防火剂D.“中国天眼”的镜片材料为SiC,属于新型无机非金属材料6.含硅元素的物质有很多用途,下列说法错误的是( )A.硅胶多孔、吸水能力强,可用作袋装食品的干燥剂B.陶瓷、水晶、水泥、玛瑙等均属于硅酸盐材料C.高压输电线使用的陶瓷绝缘材料属于硅酸盐材料D.高温结构陶瓷具有耐高温、抗氧化等性能,可应用于火箭发动机等7.下列关于无机非金属材料的说法中,不正确的是( )A.高纯硅可用于制造半导体材料B.水泥、玻璃、陶瓷属于传统无机非金属材料C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面D.纳米材料直径1~100nm之间,能产生丁达尔现象8.下列所涉及的材料不属于无机非金属材料的是( )A.北京冬奥会滑雪大跳台“雪飞天”使用了大量首钢自主研发新型钢材B.中国第一艘深海载人潜水器“蛟龙号”使用的氨化硅陶瓷发动机C.我国具有独立知识产权的“龙芯”使用的晶体硅芯片D.“嫦娥五号”成功着陆月球时使用碳化硅作钻杆材料9.工业制粗硅的反应为SiO2+2C Si+2CO↑。
【化学】化学 无机非金属材料的专项 培优练习题附详细答案

【化学】化学 无机非金属材料的专项 培优练习题附详细答案一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析)1.下列说法中正确的是A .水玻璃和石英的主要成分都是SiO 2B .Si 、SiO 2和SiO 32-等均可与NaOH 溶液反应C .二氧化硅属于酸性氧化物,不溶于任何酸D .高岭石[Al 2(Si 2O 5)(OH)4]可表示为Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O【答案】D【解析】【分析】【详解】A .水玻璃的主要成分是硅酸钠,石英的主要成分是SiO 2,故A 错误;B .Si 、SiO 2均可与NaOH 溶液反应,但SiO 32-不能与NaOH 溶液反应,故B 错误;C .二氧化硅属于酸性氧化物,二氧化硅能溶于氢氟酸,故C 错误;D .用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时,各氧化物的排列顺序为:较活泼金属的氧化物→较不活泼金属的氧化物→二氧化硅→水,则高岭石[Al 2(Si 2O 5)(OH)4]可表示为Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O ,故D 正确;答案选D 。
2.在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是A .Fe 2Cl 点燃−−−→FeCl 2NaOH(aq)−−−−→Fe(OH)2B .H 2SiO 3Δ−−→SiO 2盐酸−−−−−→ SiCl 4C .浓盐酸二氧化锰Δ−−−−→Cl 2石灰乳−−−−−→漂白粉D .NH 32O催化剂,Δ−−−−−−→NO 水−−−−→H NO 3【答案】C【解析】【分析】【详解】 A .氯气具有强氧化性,与铁反应生成三氯化铁,不能一步反应生成氯化亚铁,故A 错误;B .硅酸受热分解生成二氧化硅,二氧化硅与HCl 不反应,不能转化为SiCl 4,故B 错误;C .二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气,氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙,可以制得漂白粉,物质间转化均能实现,故C 正确;D .氨催化氧化生成NO ,NO 与水不反应,不能转化为硝酸,故D 错误;故选C 。
高三化学一轮复习无机非金属材料专题练习

2022届高三化学一轮无机非金属材料专题练习一、单选题1.对于下列实验,能正确描述其反应离子方程式的是A.向NaOH溶液中滴加少量AlCl3溶液:3OH- +Al3+=Al(OH)3↓B.向BaCl2溶液中通入少量SO2:Ba2+ +SO2 +H2O=BaSO3↓+2H+-+2H+=H2SiO3(胶体) C.向滴有酚酞的水玻璃中逐滴加入稀盐酸至红色刚好褪去:SiO23-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2OD.向铁粉中加入过量的稀硝酸:3Fe+2NO32.有下列物品或设备用到硅单质的是A.计算机芯片B.石英钟表C.玛瑙手镯D.光导纤维3.下列说法中不正确的是A.双氧水能用于家庭消毒以预防新冠肺炎是因为其有氧化性B.“华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是二氧化硅C.盛液溴的瓶内加少量水可防止液溴的挥发NH的喷泉实验说明氨气极易溶于水D.34.下列陈述I、II均正确并且有因果关系的是A.A B.B C.C D.D5.下列说法错误的是A.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末B.SiO2可与HF反应,因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中C.Na2O、Na2O2组成元素相同,阳离子与阴离子个数比也相同D.金属可分为“黑色金属”和“有色金属”,铁及其合金都属于“有色金属”6.如图是利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程。
容器A中发生的反应为Si(粗)+3HCl 高温SiHCl3+H2,容器B中发生的反应为SiHCl3+H2高温Si(纯)+3HCl。
下列说法正确的是A.反应①说明还原性:C>SiB.最好用分液的方法分离Si和SiHCl3C.反应②和③中HCl均作氧化剂D.该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用7.2019年2月,在世界移动通信大会(MWC)上,发布了中国制造首款5G折叠屏手机的消息。
手机电池的工作原理是LiCoO2+C=Li1-x CoO2+Li x C 下列说法不正确的是()A.制造手机芯片的关键材料硅,是非金属元素B.用铜制作的手机线路板利用了铜优良的导电性C.镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点D.这种手机电池工作时,没有氧化还原反应发生8.下列关于二氧化碳和二氧化硅的说法中正确的是()A.二氧化碳和二氧化硅分别是碳酸和硅酸的酸酐B.二氧化碳和二氧化硅与水反应分别生成相应的酸C.二氧化碳是酸性氧化物,二氧化硅是两性氧化物D.二氧化碳和二氧化硅都是由相应的分子组成的9.下面关于硅及其化合物的叙述中,不正确...的是A.普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料在玻璃窑中熔融制成B.玻璃、陶瓷、水泥、碳化硅都属于传统的硅酸盐产品C.硅胶可用作食品干燥剂及催化剂的载体D.硅元素是一种亲氧元素,其中[SiO4]四面体结构存在于二氧化硅和硅酸盐矿中10.下列物质:①氢氟酸;②浓H2SO4;③NaOH溶液;④Na2CO3固体;⑤氧化钙;⑥浓HNO3,其中在一定条件下能与SiO2反应的有()A .①②⑥B .全部C .①③⑤D .①③④⑤ 11.下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是A .AB .BC .CD .D 12.按如图所示装置进行实验,将液体A 逐滴加入到固体B 中,下列叙述不正确...的是A .若A 为浓硫酸,B 为K 2SO 3,C 中盛品红溶液,则C 中溶液褪色B .若A 为浓氨水,B 为生石灰,C 中盛AlCl 3溶液,则C 中先变浑浊后澄清C .若A 为醋酸,B 为CaCO 3,C 中盛Na 2SiO 3溶液,则C 中溶液中变浑浊D .若A 为双氧水,B 为MnO 2,C 中盛Na 2S 溶液,则C 中溶液中变浑浊13.W 、X 、Y 、Z 、M 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W 为宇宙中含量最为丰富的元素,X 元素形成的简单气态氢化物的熔沸点最高,Y 与W 和M 能形成化学式为YW 和YM 的离子化合物,Z 的最外层电子数是W 、X 、Y 元素最外层电子数之和的一半。
化学无机化合物复习题

化学无机化合物复习题在化学研究中,无机化合物是一类由金属元素和非金属元素结合而成的化学物质。
无机化合物的复习题对于加深我们对无机化学的理解和掌握,以及提高解题能力都非常重要。
本文将提供一些化学无机化合物的复习题,帮助读者巩固相关知识。
题目一:识别化合物1. 化合物NaCl的摩尔质量是多少?2. 以下化学式属于无机化合物的是:a) C6H12O6 b) FeCl2 c) CH4d) KClO33. 下列化合物中,属于盐类的是:a) H2O b) CH4 c) Na2CO3 d) C6H12O6题目二:化合物命名1. 化合物HClO4的常用名是什么?2. 化合物BaF2的命名是什么?3. 化合物Cr2(SO4)3的系统命名是什么?题目三:化合物配平1. 将化学方程式:Li + O2 -> Li2O 进行配平。
2. 将化学方程式:Mg + HCl -> MgCl2 + H2 进行配平。
3. 将化学方程式:Ba + H2O -> Ba(OH)2 + H2 进行配平。
题目四:化合物性质1. 化合物NaCl的物理性质是什么?2. 化合物H2SO4的化学性质是什么?3. 化合物CuO的物理性质是什么?题目五:化合物的用途1. 化合物NaCl在日常生活中的应用有哪些?2. 化合物Fe2O3在工业中的应用有哪些?3. 化合物CaCO3在医药领域中的应用有哪些?题目六:无机酸、碱的性质1. 酸的定义是什么?列举一些常见的无机酸。
2. 碱的定义是什么?列举一些常见的无机碱。
3. NaOH的性质和用途是什么?题目七:氧化还原反应1. 什么是氧化还原反应?2. 氧化反应和还原反应的示例分别是什么?3. MnO4-在酸性溶液中的氧化性和还原性是什么?题目八:金属活动性1. 什么是金属活动性?2. 金属在化学反应中的活动性如何影响反应?3. 金属活动性排列中,最活泼的金属是哪一种?注意:以上题目仅为参考,请读者根据自己的学习情况进行复习,并进一步拓展相关知识。
高考化学复习无机非金属材料专项易错题含详细答案

一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析)
1.甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质,其中甲、乙均为单质,它们的转化关系如图所示 某些条件和部分产物已略去 。下列说法正确的是
A.若甲可以与NaOH溶液反应放出H2,则丙一定是两性氧化物
B.若甲为短周期中最活泼的金属,且戊为碱,则丙生成戊一定是氧化能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由________________________________。
(2)铝制品不能盛放碱性食品原因用离子方程式表示________________________________。
(3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液的原因用离子方程式表________________________________。
请回答下列问题:
①在化学方程式上用单线桥标出该反应中电子转移的方向和数目:_________________.
②上述反应中若生成标况下3.36L N2,则转移的电子数目为:_________________.
【答案】防止硫酸亚铁被氧化K2O·Al2O3·6SiO2Ca(ClO)2SiO2纯碱、石英、石灰石SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OKAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 1.5NA
(1)镁燃烧不能用CO2灭火: ;故答案为: ;
(2)铝制品不能盛放碱性食品: ;故答案为: ;
(3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱液: ;故答案为: ;
(4)Na2Fe5Si8H2O24,写成氧化物形式的化学式为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O;故答案为:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O;
无机材料物理化学试题

无机材料物理化学试题1一、填空题(每空1分,共20分)1.晶体结构中的热缺陷有 和 二类。
2.三T 图中三个T 代表 、 和 。
3.玻璃具有下列通性: 、 、 和 。
4.固体中质点扩散的推动力是 ,液-固相变过程的推动力是 ,烧结过程的推动力是 。
5.试验测得NaCl 的扩散系数与温度关系如图所 示,直线(1)属 扩散,直线(2) 属 扩散;如果提高NaCl 的纯度, 两直线的转折点向 方向移动。
6. 组成Na 2O . 1/2Al 2O 3 . 2SiO 2的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为----。
7.在硅酸盐熔体中,当以低聚物为主时,体系的粘度 、析晶能力 。
8. 写出缺陷反应式二.(10分)已知O 2溶解在FeO 晶体中形成贫铁氧化物Fe 1-X 的反应如下:试用扩散的微观理论推导Fe 2+的扩散系数D Fe2+与氧分压P O2的关系式。
三.(10分)写出杨德尔模型要点及动力学关系式,为什么在转化率高时出现偏差?金斯特林格主要在杨德尔模型的基础上考虑了什么影响?四 (15分)说明影响扩散的因素?五 (15分)试述熔体粘度对玻璃形成的影响?在硅酸盐熔体中,分析加入—价碱金属氧化物、二价金属氧化物或B 2O 3后熔体粘度的变化?为什么? 六 (10分)简要说明:(1) 材料烧结时四种最基本的传质机理是什么?少量添加剂能促进烧结,其原因是什么?(2) 说明晶粒长大和二次再结晶这两种过程的主要区别,在工艺上如何防止晶FLnD 1/T(非化学计量扩logD1000/T(1)(2)−−→−−−→−322232O Y CeOZrO O La (负离子空位)。
(负离子间隙)。
∙+''++FeFe o 2Fe 2Fe V (g)=O O 212Fe粒异常长大? 七 (20分)分析下列相图1.划分副三角形;2.用箭头标出界线上温度下降的方向及界线的性质;3.判断化合物S 的性质;4.写出各无变量点的性质及反应式;5.分析点1、2熔体的析晶路程。
无机材料化学考试试题

无机材料化学考试试题在这篇3000字的文章中,我将根据题目“无机材料化学考试试题”来为您撰写一篇试题分析和解答。
以下是正文内容:一、选择题1. 下列不属于无机材料的是:A. 钢铁B. 粘土C. 有机玻璃D. 焦炭解析:选项A、B、C都是无机材料,而选项D是一个有机物,故选D。
2. 具有高导电性的金属是:A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌解析:选项C是具有高导电性的金属,故选C。
3. 下列哪个化合物属于无机材料?A. 水B. 糖C. 盐D. 酒精解析:选项A、B、D都是有机物,只有选项C是一个无机化合物,故选C。
二、填空题1. 无机材料的特点之一是____________。
解析:耐高温。
2. 硫酸是一种常见的无机酸,化学式为____________。
解析:H2SO4。
3. 硅酸盐是一种常见的无机化合物,由____________组成。
解析:硅、氧。
三、解答题1. 请简要介绍无机材料的分类和应用领域。
解析:无机材料可以根据其组成和性质的不同分为无机非金属材料和无机金属材料两大类。
无机非金属材料包括矿石、粉煤灰、玻璃、陶瓷等,广泛应用于建筑、电子、化工等行业。
无机金属材料包括金属元素和合金,常见的有铁、铝、铜等,广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
2. 请简述无机材料的合成方法和特点。
解析:无机材料的合成方法包括物理合成和化学合成两种。
物理合成主要通过物理手段改变材料的形态和结构,如磨粉、沉淀等。
化学合成则是通过化学反应得到所需的材料,如溶液法、气相沉积法等。
无机材料的特点包括高硬度、高熔点、良好的导电性、耐腐蚀性等。
3. 钛合金是一种常见的无机材料,请简述其特点和应用领域。
解析:钛合金是由钛和其他金属元素组成的合金,具有优良的耐腐蚀性、高强度和较低的密度。
由于其特殊的性质,钛合金被广泛应用于航空、航天、医疗器械等领域。
比如在航空领域,钛合金可以制造飞机结构件和发动机部件,提高飞行性能和燃油效率。
四、综合题请分析以下无机材料的主要特点和应用领域:氧化铝、二氧化硅、碳纳米管。
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选择题
1 材料结构包括:晶体结构、缺陷结构和显微结构
2 物质状态:气态、液态、固态
3 缺陷的分类:点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷
填空题
1按使用材料的水平,划分的人类社会发展历史时期:石器时代→青铜器时代→铁器时代→钢铁时代
2材料、信息和能源称为现代科技的三大支柱
3复合材料由基体和增强剂组成
4材料科学的研究内容:主要研究材料的组成与结构、加工(合成)制备工艺、性能和使用效能之间的相互关系和变化规律
5硬化学反应(方法):极端条件下进行的化学反应。
软化学反应(方法):温和可控条件下进行的化学反应。
6化学键:分子或晶体中原子或离子之间的结合作用(力)。
可分为:离子键、共价键、金属键、范德华键(力)
7六方密堆晶格的原胞晶胞中所含原子个数为6;每个球都直接与12个球接触,配位数为12;空间利用率为74.06%。
体心立方晶格晶胞中所含原子个数为2,配位数为8,空间利用率68.02%
8点缺陷的存在(或表现)形式
9 点缺陷可分为:本征缺陷、杂质缺陷、电子缺陷
10 热学性质包括:热膨胀、热传导、热容等材料属性,它们均与温度或热有关。
11 材料电学性质是材料被施加电场时所产生的响应行为。
主要包括:导电性、介电性、压电性、铁电性等。
12 通常用电导率σ(电阻率ρ的倒数)来表示。
按照ρ值的不同,可将材料分为:超导体、导体、半导体、电介质
13 任何物质都有一定的电导,即在电场作用下都会有电流通过。
其电流包括两部分:表面电流、贯穿电流
14 离子晶体的载流子:离子空位、间隙离子、杂质离子;电子或空穴
15 介电性是指在电场作用下, 材料表现出的对静电能的储蓄和损耗的性质,通常用介电常数和介质损耗来表示
16 纳米微粒的四大效应:表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应
名词解释
1 材料是具有一定性能和功能、可用于制作或加工成有用物件的物质。
2 复合材料:将上述材料中的两种或两种以上有机地结合在一起,使它们在性能上协同作用、互相取长补短,所得到的全新性能的新型材料。
3 结构材料:利用材料的机械力学性能。
以强度、刚度、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等性能为特征。
4 功能材料:利用材料的物理化学性质和物理化学效应包括光、电、声、磁、热及相互转换。
5 材料工程学:解决如何将固体物质制成可以使用的材料和器件,使之具有指定的形态(如纤维、薄膜、陶瓷体、集成块等)和规定各种结构和性能,如具有特定的热、力、光、电、声、磁、化(学)和生(物)功能。
6 实际晶体因种种原因存在着的偏离理想完整点阵的部位或结构称为晶体缺陷
7 缺陷化学:研究点缺陷的生成、点缺陷的平衡、点缺陷间的作用、点缺陷的存在对固体性质的影响及如何控制固体中点缺陷的种类和浓度等。
8 电介质在外电场作用下,虽不发生电荷迁移而导电,但会发生极化,这种现象称为介电性。
9 在石英X、Y轴方向上施加机械应力(拉力或压力)时,在力方向的垂直平面上会出现数量相等,符号相反的束缚电荷,且在一定范围内电荷面密度与作用力成正比,作用力反向时,表面荷电性质也反号。
这种现象称之为压电效应。
10 在压电晶体中有部分晶体当温度改变或有温度作用时也可使极化发生变化,产生表面荷电现象,这就是热释电性。
简答题
1化学参与材料科学的优势:
材料制备是材料表征和性能及应用研究的基础;新材料制备中存在着大量的化学问题;化学家对于物质结构和成键的复杂性有着深刻的理解;化学家掌握着精湛的化学反应实验技术;
2 晶体和非晶体的特性区别:
晶体具有各向异性,即不同方向上的电(热)导率、折光率、解理性等不同;而非晶体表现为各向同性;
晶体有固定的熔点;而非晶体没有,只有熔化温度范围;
晶体能使X射线发生衍射,而非晶体则不能;
从热力学讲,晶态结构处于平衡态(相对稳定的状态),非晶态结构则处于非平衡状态(亚稳态),非晶态有向晶态转变的趋势,但通常由于动力学原因,此转变非常缓慢,实际上难以实现。
3 离子晶体特点:结构稳定;硬度大、熔点高,膨胀系数小;无延展性、脆性较大;
通常为电的绝缘体,溶液或熔体中可导电;
纯的离子晶体通常为无色透明的。
4 鲍林(Pauling)规则:
第一规则(负离子配位多面体规则)
在离子晶体中,正离子的周围形成一个负离子配位多面体,正负离子间的平衡距离取决于离子半径之和,正离子的配位数取决于正负离子的半径比。
第二规则(电价规则)
在一个稳定的离子晶体结构中,每个负离子的电价Z—等于或接近等于相邻各正离子至该负离子的静电强度S的总和。
5 间隙相具有明显的金属特征,表现在:有金属光泽;
有接近金属的导电性;
硬度高,间隙相具有比金属高得多的硬度;
熔点高,一般都在2000℃以上;
与金属一样,电阻率随温度的降低而降低;
在温度接近OK时,已研究过的间隙相都具有超导现象。
6 位错是指晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象。
位错存在影响晶体的力、电、光学等性质,对相变和扩散等过程也有重大的影响。
位错有两种基本类型:刃型位错和螺型位错。
7 无机非金属材料热传导机制:
当材料某处受热时,则受热部位质点的热振动得以增强,并由于质点间的相互作用,影响到附近振动较弱的质点,使其振动加剧,振动能得以提高。
于是,就形成振动能量高的格波向振动能量低的方向移动,即热量得到传递。
8(12分)温度会影响载流子的浓度及运动,从而影响材料
的导电能力。
温度升高时:
金属导电能力(σ)降低, ρ增大。
(电子同声子碰撞几率增加,电子定向流动受阻增大,迁移速率下降)
本征半导体导电能力(σ) 增大,ρ降低。
(有更多的电子获得能量进入导带,载流子浓度增大)
晶体材料导电能力(σ) 增大,ρ降低。
(对掺杂或非掺杂的晶体材料,温度升高,本征缺陷浓度增大,使载流子浓度增大)
9 固体电解质主要可分为三类:
(a)银和铜的卤族化合物和硫族化合物例如:α-AgI、Ag3SI、CuS
(b)具有β-氧化铝结构的高迁移率的单价阳离子氧化物;例如:Na2O·11Al2O3
(c)具有氟化钙结构的高浓度缺陷的氧化物。
例如:ZrO2(CaO) 或ZrO2(Y2O3)
10 固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质
SOFC的组成:
电解质: 钇稳定氧化锆8Y-ZrO2)
燃料阳极和空气阴极
原理:
空气中的氧在空气极/电解质界面被氧化,氧离子在电解质中向燃料极一侧迁移,在燃料极电解质界面与燃料中的氢或一氧化碳反应,生成水蒸气或二氧化碳,放出电子。
电子通过外部回路,再次返回空气极,产生电能。