硅酸盐物理化学课后习题答案
810硅酸盐物理化学试题12

河南科技大学2012年硕士研究生入学考试试题考试科目代码: 810 考试科目名称: 硅酸盐物理化学(如无特殊注明,所有答案必须写在答题纸上,否则以“0”分计算)一、为什么在成核生长机理相变中,要有一点过冷或过热才能发生相变?什么情况下需要过冷,什么情况下需要过热?(15分)二、试简单描述何谓“二次再结晶”,其后果有哪些?欲避免“二次再结晶”的发生,通常应该采取哪些措施?(20分)三、影响固相反应的因素是什么?(20分)四、影响粘土可塑性的因素有哪些?生产上可以采取什么措施来提高粘土的可塑性以满足成型工艺的需要?(20分)五、试写出以下缺陷方程(每组写出二种),并判断是否可以成立,同时简单说明理由。
(15分)(1)−−→−MgOO Al 32 (2)−−→−2ZrOCaO (3)−−→−23CaFYF 六、根据半径比关系,说明下列正离子与O 2-配位时的配位数各是多? 假设氧离子作最紧密堆积,那四种正离子填充什么样的空隙,填充程度如何?(15分) 32.12=-o r Å 39.04=+Si r Å 74.04=+Sn r Å 57.03=+Al r Å 78.02=+Mg r Å七、分别计算以下组成玻璃的网络结构参数,并利用结构参数的大小判断各玻璃在高温(相同温度)下粘度的大小关系。
(15分)(1)SiO 2 (2)Na 2O·2SiO 2 (3)Na 2O ·1/3Al 2O 3 ·2SiO 2 (4) Na 2O·SiO 2八、分析相图(30分)1、判断化合物S 的性质,说明理由。
2、划分三角形,并写出分三角形的名称。
3、标出边界曲线的温降方向(转熔界线用双箭头)。
4、指出无变量点(P、E)的性质并写出各三元无变量点的反应方程式。
5、分析点1、2、3点的析晶过程。
6、根据相图判断A、B、C三相能否共存?。
高考化学复习专项练习无机非金属材料的主角——硅_硅酸盐_练习(1) Word版含答案

硅酸盐课后练习(1)1.有A、B、C、D四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应:(1)C与烧碱溶液反应生成A和水;(2)A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D;(3)B在空气中燃烧生成C;(4)C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体;(5)C在高温下与碳反应生成单质B。
根据上述变化,写出A、B、C、D的化学式。
2.在无色的强酸性溶液中,能大量共存的是A.Na+、Al3+、NO3—、Cl— B.K+、Na+、Cl—、SiO32—C.Fe2+、K+、SO42—、Cl— D.Na+、HCO3—、K+、NO3—3.下列说法中,错误的是A.硅酸是不挥发性酸,它与食盐反应生成氯化氢B.氢氟酸能和玻璃发生化学反应,所以氢氟酸要存放在塑料瓶中C.水玻璃有粘性,所以要存放在带橡胶塞的试剂瓶中D.烧碱液能腐蚀玻璃并生成硅酸钠,所以烧碱液要存放在带橡胶塞的玻璃瓶中4.熔融烧碱应选用的器皿是A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.生铁坩埚 D.陶瓷坩埚5.证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是()A.加入过量烧碱溶液,有气泡冒出B.加入过量烧碱溶液,有固体溶解C.加热至高温,有气泡冒出,并有硅酸钙生成D.先加过量盐酸搅拌,有不溶性物质剩余及气泡冒出6.新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C)、氮化硅(Si3N4)等被称为非氧化物陶瓷,合成这些物质需在高温下进行,在合成工艺中必须注意的是()A.通入充足的氧气 B.可在空气中进行 C.可在氮气氛围中合成 D.通入少量氧气7.实验室中的Na2SiO3溶液长期放置,瓶底会出现白色沉淀,形成沉淀的离子方程式是。
取瓶中的上层清液滴入稀盐酸,既有气泡又有沉淀生成,其离子方程式为______________________________,______________________________。
8.下列各组物质均属于硅酸盐制品的是()A.陶瓷、水泥 B.单晶硅、玻璃C.石膏、漂白粉 D.水玻璃、铝热剂9.某硅酸盐样品中锌的质量分数为58.6%,其化学组成用氧化物形式可表示为nZnO·SiO2,则n值等于()A.0.5 B.1 C.2 D.310.用4种溶液进行实验,表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )参考答案:1.答案: Na2SiO3Si SiO2CaSiO32.答案: A解析:3.答案: A解析:4.答案: C解析:石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2,高温下,烧碱能与SiO2反应而使坩埚腐蚀,铁在高温下不与NaOH反应,故应选用铁坩埚。
高三化学一轮复习课后训练:硅酸盐

高三化学一轮复习课后训练:硅酸盐1、化学与消费、生活等方面亲密相关,以下选项中不正确的选项是〔〕A. 普通玻璃和氮化硅陶瓷区分属于传统无机非金属资料和新型无机非金属资料B. 硝酸铵可用作化肥,也可以用作炸药C. 只用蒸馏水就可以鉴别纯碱和食盐D. 游泳池用臭氧或许活性炭消毒的原理相反2、中华民族有着光芒绚烂的发明史,以下发明发明不触及化学反响的是〔〕A.火法炼铜B.粘土制陶瓷C.树皮造纸D.打磨磁石制指南针3、化学与生活、人类消费、社会可继续开展亲密相关,以下说法不正确的选项是〔〕A. 现代的陶瓷、砖瓦,现代的玻璃、水泥和光导纤维都是硅酸盐产品B. «后汉书·郡国志»中记载:〝石出泉水……其水有肥,燃之极明,不可食,县人谓之石漆。
〞此句中〝石漆〞指代的是石油C. 中医古籍«肘后备急方»中〝青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之〞启示了屠呦呦,采用高温提取,处置了关键性的技术难题。
青蒿素的提取属于物理变化D. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果发生的乙烯以到达保鲜要求4、区分向Na2SiO3溶液中参与以下物质,能生成不溶于NaOH溶液的白色沉淀的是()A.K B.稀盐酸C.CaCl2溶液D.KNO3溶液5、化学与人类消费、生活亲密相关,以下说法正确的选项是〔〕A. 蚕丝和棉花的组成元素相反,结构不同,因此性质不同B. 硫酸亚铁片和维生素C同时服用,不能增强治疗缺铁性贫血的效果C. 现代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等都是硅酸盐产品D. 工业上经过电解熔融的氯化物制取Na、Mg、Al三种金属6、以下对生活中罕见物质成分的剖析不正确的选项是〔〕A. AB. BC. CD. D7、有些迷信家提出硅是〝21世纪的动力〞,以下说法正确的选项是〔〕A. 晶体硅具有半导体性质,可用于消费光导纤维B. 玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反响,故常用NaOH溶液雕琢玻璃纹饰C. 陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐资料D. 硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的方式可表示为Na2O·2EeO·3SiO28、化学与生活亲密相关,以下一切描画中正确的有几个〔〕①分子筛、青花瓷、黏土、玛瑙、硅石的主要成分都是硅酸盐。
硅和硅酸盐分析习题及答案(精华).docx

硅酸盐分析习题与答案1、什么是硅酸盐工业分析?答:硅酸盐工业分析:综合利用分析化学的方法方法原理,对硅酸盐生产中的原料、燃料、半成甜和产品的化学成分进行分析,及时提供准确可靠的测定数据。
2、通过查阅有关资料,对硅酸盐样品中二氧化硅的测定方法进行综述并简述其基本原理?答:(一)称量法(1)氢氟酸挥发称量法试样在钳堆竭中经灼烧恒重后,加H2F2+H2SO1 (或)硝酸处理后,再灼烧至恒重计算SiO?的含量。
(2)硅酸脱水灼烧称量法:强电解质或胶体破坏硅酸的水化外壳,促使硅酸溶胶微粒凝聚为较大的沉淀颗粒析出,灼烧称重。
(二)滴定法:间接法测定氟硅酸钾法——氟硅酸钾沉淀分离酸碱滴定法。
SiO?在过量的钾氟离子的强酸介质中,能定量形成氟硅酸钾沉淀,经过滤洗涤中和除去残留酸在沸水中溶解再用氢氧化钠标液滴定水解产生的HFo3、测定水泥及其原料中容量法测定三氧化二铁、三氧化二铝的方法原理如何?答:(1)测定三氧化二铁的方法和原理(一)EDTA直接滴定法在pH为1.8-2.0及60—70°C的溶液中,以磺基水杨酸为指示剂,用EDTA标准溶液直接滴定溶液中三价铁。
(~)原子吸收分光光度法试样经氢氟酸和高氯酸分解后,分収一定量的溶液,以總盐消除硅、铝、钛等对铁的干扰。
在空气一乙烘火焰中,于波长24& 3nm处测定吸光度。
(2)测定三氧化二铝的方法和原理(一)EDTA直接滴定法于滴定铁后的溶液中,调整pH二3.0 ,在煮沸下用EDTA-铜和PAN为指示剂,用EDTA标准滴定溶液滴定。
(二)铜盐返滴定法在滴定铁后的溶液屮,加入对铝、钛过量的EDTA标准滴定溶液,于pH为3.8-4. 0以PAN为指示剂,用硫酸铜标准滴定溶液回滴过量的EDTA,扣除钛的含量后即为氧化铝的含量。
4、什么是“烧失量” ?答:烧失量:也称灼烧残渣是试样在950〜1000度灼烧后所失去的质量-般主要指化合水和二氧化碳(还有少量的硫氟氯有机质等)。
高考考点完全解读练习答案硅酸盐工业新型无机非金属材料

22、硅酸盐工业新型无机非金属材料1.复习重点水泥工业和玻璃工业的基本原理;新型无机非金属材料的特性及主要用途2.难点聚焦1.硅酸(H2SiO3)酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
Na2SiO3+2HCl == H2SiO3+2NaCl硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。
四.硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。
一般不溶于水。
(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 :可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。
常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥。
2.硅单质与碳相似,有晶体和无定形两种。
晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),五.氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构:容易得到一个电子形成氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。
3.例题精讲[例1]熔融氢氧化钠反应选用的器皿是 [ ]A.陶瓷坩埚B.石英坩埚 C.普通玻璃坩埚 D.生铁坩埚分析:陶瓷的成分中含有SiO2,石英的成分就是SiO2,玻璃的主要成分中也含有SiO2,而SiO2在高温下可以跟NaOH发生如下反应:SiO2+2NaOH Na2SiO3 所以A、B、C的器皿都不能选用,只能内生铁坩埚。
[例2]下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中,但不能用磨口玻璃塞的是 [ ]。
A.硅酸钠溶液B.氢氟酸C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液分析:玻璃的主要成分之一二氧化硅,它能跟氢氟酸迅速反应,所以,氢氟酸不能盛放在玻璃、陶瓷容器中,只能保存在铅皿或塑料瓶中。
氢氧化钠溶液与二氧化硅在常温下反应十分缓慢,所以可以盛放在玻璃瓶中,但瓶的磨口处的二氧化硅跟氢氧化钠缓慢反应后,生成的硅酸钠是一种矿物胶,使瓶塞与瓶口粘在一起,因此不能用磨口玻璃塞。
硅酸钠溶液可以用玻璃瓶盛放,只是不能用磨口玻璃塞(原因同氢氧化钠溶液)。
810硅酸盐物理化学答案10

河南科技大学2010年硕士研究生入学考试试题答案及评分标准考试科目代码: 810 考试科目名称: 硅酸盐物理与化学一、答:相同点:都属于二八面体的层状结构。
(5分)不同点:高岭石是单网层的二八面体,一层硅氧层,一层水铝层,在层中没有同晶置换,层间结合力为氢键。
(5分)蒙脱石是复网层二八面体,在八面体层发生同晶置换,部分铝离子被镁离子置换从而使复网层带负电,为了中和电价吸附水中的阳离子,层间结合力是微弱的静电引力。
(5分)伊利石是复网层二八面体,在四面体层发生同晶置换,部分硅离子被铝离子置换从而使复网层带负电,为了中和电价吸附水中的阳离子,吸附的是钾离子,钾离子参与结构,层间结合力是较大静电引力。
(5分)二、答:2MgO −−→−l203A 2Mg Al /+2O O +V O • •(3分) X X X/2 固溶式: Mg X Al 2-X O 3-X/2(2分)3MgO −−→−l203A 2Mg Al /+3O O +Mg i • •(3分) Y 2/3Y 1/3Y 固溶式: Mg Y Al 2-2/3Y O 3(2分)YF3−−→−aF2C Y Ca •+2F F +Fi / (3分) X X X 固溶式: Y X Ca 1-X F 2+X (2分)2YF3−−→−aF23C 2Y Ca •+6F F +Vca (3分) X X X /2 固溶式: Y X Ca 1-X/2F 2(2分)三、COS θ=LgSL Sg γγγ-=92.077.11-<0(10分) 所以不润湿(4分)改善润湿的方法:(1)去除固体表面的吸附膜,提高Υsg (2分)(2)加入添加剂,降低ΥsL (2分)(3)改变粗糙度 (2分)四、答:在硅酸盐熔体中,加入少量的碱金属氧化物,其作用有两个,使硅氧键断裂产生的因此会使粘度下降。
(1分)由于在硅酸盐熔体,加入B2O3,如硼以四配位的形式补网,使网络紧密,从而提高粘度。
硅和硅酸盐工业习题及答案
硅和硅酸盐工业习题一、选择题(共6小题,每小题3分,共18分。
只有1个正确答案)1.能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是()A.HF溶液B.KOH溶液C.盐酸D.水玻璃2.下列以制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中,错误的是()A.生产所用设备相同B.反应都在高温的条件下进行C.原料中均有石灰石D.都发生复杂的物理、化学变化3.下列各物质中,不属于同素异形体的是()A.金刚石和石墨B.晶体硅和水晶C.氧气和臭氧D.正交硫和单斜硫4.CO2通入下列溶液中,不可能产生沉淀的是()A.氯化钙溶液B.石灰水C.饱和碳酸钠溶液D.硅酸钠溶液5.硅酸铜钡是当今用最新科学技术才能合成的一种物质。
然而现在发现,我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟是硅酸铜钡。
下列关于硅酸铜钡的学说错误的是()A.易溶于水B.难溶于水C.属于硅酸盐D.属于复盐6.下列说法中正确的是()A.普通玻璃呈浅绿色是由于含Fe3+B.坩埚、蒸发皿都属于陶瓷制品C.唐“三彩”是一种玻璃制品D.高温下CaSiO3比CaCO3稳定二、选择题(共10小题,每小题3分,共30分。
有1-2个答案)7.某些保健品中含有的锗元素(Ge)位于周期表的第四周期ⅣA族。
有关锗的叙述正确的是()A.锗的原子序数为34 B.锗元素金属性比锡强C.Ge可形成Na2GeO3的盐D.单质锗是半导体材料8.下列关于碳族元素的叙述中,正确的是()A.容易形成共价化合物B.对应的氢化物中CH4最稳定C.主要化合为+4、+2,其中+4价化合物都是稳定的D.最高价氧化物的化学式为RO2,其对应水化物的化学式为H2RO3或R(OH)4,且酸性 H2CO3<H2SiO39.能证明金刚石和石墨是同素异形体的事实是()A.都具有较高的熔点B.都难溶于一般溶剂C.在氧气里充分燃烧只生成CO2D.在一定条件下金刚石可以转化成石墨10.碳族元素的化合价主要有+4和+2,碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的,而铅的+2 价化合物是稳定的。
武汉科技大学硅酸盐物理化学2005--2007,2009,2010年考研真题(2005--2007有答案)
答:Dl=d/f
Dl——晶粒极限尺寸
d——夹杂物或气孔的平均直径
f——夹杂物或气孔的体积分数
数学统计平均尺寸
7.均匀成核与非均匀成核
答:成核几率处处相等;
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借助各种外界环境条件成核
8.连线规则与切线规则
答:连:相邻相区对应化合物相连,与相应界线的交点是界线上温度最高点。
三、简述最紧密堆积原理。已知: =0.39Å, =0.66Å, =1.32Å,以鲍林规则分析镁橄榄石Mg2[SiO4]晶体的结构。(15分)
四、测定了含有一个固态氧化物、一个固态硫化物和一个液态硅酸盐的显微结构,有以下的两面角:
(a)两个硫化物颗粒之间的氧化物是112°;
(b)两个硫化物颗粒之间的液体是60°;
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武汉科技大学
2006年硕士研究生入学考试试题
课程名称:硅酸盐物理化学
说明:1. 适用专业:无机非金属材料。2. 可使用的常用工具:计算器、铅笔、三角尺、橡皮。3.答题内容除题中有要求外,全部写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效。
一、填空(20分)
1.在AB2O4型尖晶石结构中,若以氧离子作为立方紧密堆积排列,在正尖晶石结构中A离子占有__⑴_空隙,B离子占有__⑵__空隙。而在反尖晶石结构中A离子占有__⑶__空隙,B离子占有__⑷__空隙。
说明:1.适用专业:无机非金属材料
2.可使用的常用工具:计算器、铅笔、三角尺、橡皮
3.答题内容除题中有要求外,全部写在答题纸上。
一、填空:(20分)
6.晶体的热缺陷有弗伦克尔和肖特基两类。热缺陷浓度与温度的关系式为 。
7.粘土荷电原因主要由同晶置换、断键和离解引起。
最新人教版高一化学必修1练习:第四章 第一节 第2课时 硅酸盐和硅含答案
第2课时硅酸盐和硅课后篇巩固提升基础巩固1.硅被誉为无机非金属材料的主角。
下列物品用到硅单质的是( )A.陶瓷餐具B.石英钟表C.计算机芯片D.光导纤维,可用于制造计算机芯片;石英钟表、光导纤维都以SiO2作原料制成。
2.下列对晶体硅的叙述中正确的是( )A.晶体硅和金刚石的物理性质相似B.硅在地壳中含量居第二位,可以以游离态存在于自然界中C.晶体硅是一种良好的半导体材料,它性质稳定,不与碱液反应D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导电3.制计算机芯片的主要材料是硅,下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )A.水晶项链是硅酸盐制品B.硅单质广泛用于光纤通信C.利用盐酸刻蚀石英制作艺术品D.硅酸钠可用于制备木材防火剂SiO2,故A、B项不合题意;盐酸与SiO2不反应,利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,故C不正确。
4.下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )A.晶体硅具有金属光泽,可以导电,属于金属材料B.常温下,硅的化学性质稳定,所以自然界中的硅大部分以游离态存在C.SiO2是一种酸性氧化物,能够与水反应生成相应的酸D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸后过滤,可以导电,但Si属于非金属元素,A项错误;硅的化学性质不活泼,但硅属于亲氧元素,在自然界中都是以化合态存在,不能以游离态存在,广泛存在于矿物和岩石中,B项错误;酸性氧化物不一定都与水反应生成相应的酸,SiO2不溶于水,不能够与水反应生成相应的酸,C项错误;盐酸和碳酸钙反应生成可溶性的氯化钙,二氧化硅和盐酸不反应,然后采用过滤的方法除去氯化钙,能除去杂质,D项正确。
5.歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。
近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x,铜为+2价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B.性质稳定,不易褪色C.易溶解于强酸和强碱D.x等于6,2+2+2×4=2x,所以x=6;BaCuSi2O6可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2;硅酸铜钡属于硅酸盐,不溶于强酸,由于古瓷中所用颜料能长时间保留原来颜色,所以硅酸铜钡的性质稳定,不易褪色。
硅酸盐物理化学
无机材料科学基础Ⅰ课程教学大纲英文名称:Foundation of Inorganic Materials ScienceⅠ课程编码:02110220学时:56 学分: 3.5课程性质:学科基础课、课程类别:理论课先修课程:无机化学,分析化学,物理化学开课学期:第五学期适用专业:无机非金属材料工程一、课程的性质与任务本课程是无机非金属材料专业的主要专业技术基础课,它所包含的内容组成了一个以固体的结构、化学反应、物理性能和材料为顶点的四面体,是具有立体性质的一个科学领域。
把物理化学、结构化学、结晶化学、固体物理中的基本理论,具体应用到无机非金属材料的制备和性能研究上,成为介于基础科学和专业技术之间的一门重要的专业基础课。
本专业的学生是未来的材料研究与生产的工程技术人才,掌握上述的基础理论并了解材料的结构、物性和化学反应的规律及相互关系是及其必要的。
二、教学目标与要求学习本课程的目的是为了使学生认识材料的本质,系统掌握无机非金属材料的化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律,为后续专业课打下牢固的基础,同时为将来从事材料的研究与开发打下坚实的理论基础。
要求学生系统掌握材料基础理论,初步具备运用理论分析实际材料问题的能力,同时初步具备对材料结构,显微组织,性能的分析能力。
三、课程的基本内容与教学要求第一章晶体学基础[教学目的与要求]:复习巩固晶体学基础基本知识,熟悉晶胞和空间群等晶体学概念,基本掌握晶体化学基础,掌握典型的无机材料晶体结构。
[本章主要内容]:1.1晶体几何基础,主要内容为:了解晶体的特点、空间点阵、晶胞、晶系和布拉菲点阵,晶向和晶面的表示方法,晶带和晶带定律。
1.2晶体化学基础,主要内容为:晶体结构的键合;球体的紧密堆积原理;致密度和配位数,影响离子晶体结构的因素。
晶体的原子堆垛方式和间隙。
1.3晶体结构,主要内容为:典型无机化合物晶体结构分析步骤,面心立方紧密堆积结构:NaCl、β-ZnS、CaF2、CaTiO3、尖晶石结构晶体结构;密排六方紧密堆积结构:. -ZnS、金红石、碘化镉、刚玉结构;1.4硅酸盐晶体的表示法及岛状、环状、连状、层状和架状结构结构特点[本章重点]:1.紧密堆积原理2.典型无机化合物晶体结构。
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2影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些?解:影响形成置换型固溶体影响因素:(1)离子尺寸:15%规律:1.(R1-R2)/R1>15%不连续。
2.<15%连续。
3.>40%不能形成固熔体。
(2)离子价:电价相同,形成连续固熔体。
(3)晶体结构因素:基质,杂质结构相同,形成连续固熔体。
(4)场强因素。
(5)电负性:差值小,形成固熔体。
差值大形成化合物。
影响形成间隙型固溶体影响因素:(1)杂质质点大小:即添加的原子愈小,易形成固溶体,反之亦然。
(2)晶体(基质)结构:离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的,在一定程度上来说,结构中间隙的大小起了决定性的作用。
一般晶体中空隙愈大,结构愈疏松,易形成固溶体。
(3)电价因素:外来杂质原子进人间隙时,必然引起晶体结构中电价的不平衡,这时可以通过生成空位,产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。
3试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。
解:影响有:(1)稳定晶格,阻止某些晶型转变的发生;(2)活化晶格,形成固溶体后,晶格结构有一定畸变,处于高能量的活化状态,有利于进行化学反应;(3)固溶强化,溶质原子的溶入,使固溶体的强度、硬度升高;(4)形成固溶体后对材料物理性质的影响:固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化,但一般都不是线性关系。
固溶体的强度与硬度往往高于各组元,而塑性则较低
4 叙述形成连续置换型固溶体的条件。
比较固溶体、混合物和化合物。
解:条件:a结构类型相同;b
=×100%=13.9%<15%;
5说明为什么只有置换型固溶体的两个组分之间才能相互完全溶解,而填隙型固溶体则不能。
解:(1)晶体中间隙位置是有限的,容纳杂质质点能力<10%;(2)间隙式固溶体的生成,一般都使晶格常数增大,增加到一定的程度,使晶格变得不稳定而离解;置换固溶体形成是同号离子交换位置,不会对接产生影响,所以可形成连续固溶体。
6YF3加入到CaF2中形成固溶体,解:形成间隙型固溶体
7玻璃的通性有哪些?解:(1)各向同性;(2)介稳性;(3)由熔融态转变为固体玻璃的过程是渐变的、连续的、可逆的,在一定的温度范围内完成,无固定熔点,其物理化学性质的变化也是渐变的、连续的、可逆的;(4)玻璃的成份在一定范围内可以连续变化,与此相应的性质也随之发生连续变化,因此带来了玻璃性质的加和性。
加和性法则:玻璃的性质随成分含量加和性的变化,即成分含量越高,对玻璃性质的影响贡献越大。
8影响玻璃形成过程中的动力学因素是什么?结晶化学因素是什么?试简要叙述之。
解:影响玻璃形成的关键是熔体的冷却速率,熔体是析晶还是形成玻璃与过冷度、粘度、成核速率、晶体生长速率有关。
玻璃形成的结晶化学因素有:复合阴离子团大小与排列方式,键强,键型。
9试分析在硅酸盐熔体中,加入—价碱金属氧化物熔体粘度的变化?为什么?解:通常碱金属氧化物(Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O)能降低熔体粘度。
这些正离子由于电荷少、半径大、和O 2-的作用力较小,提供了系统中的“自由氧”而使O/Si 比值增加,导致原来硅氧负离子团解聚成较简单的结构单位,因而使活化能减低、粘度变小。
10试简述淬火玻璃与退火玻璃在结构与性能上有何差异?解:消除和均衡由温度梯度产生的内应力的玻璃为退火玻璃,这类玻璃不易碎裂且切割方便。
淬火处理是将制品加热至接近其软化温度,使玻璃完全退火,然后进行迅速冷却(淬火处理)。
因此产生均匀的内应力,从而使玻璃表面产生预加压应力,增加了抗弯、抗冲击的抗扭曲变形的能力。
12简述粘土产生荷电的主要原因。
解:a同晶取代结果:使解理面带负电b 由破键引起的边棱带电c电离作用带电固体表面与水分子作用发生电离SiO2+H2O→H2SiO3在碱性介质中使胶粒表面带负电,在酸性介质中使胶粒表面带正电。
d表面吸附带电。
粘土的正电荷和负电荷的代数和就是粘土的净电荷。
由于粘土的负电荷一般都大于正电荷,因此粘土是带负电荷的。
13试解析离子晶体中的D阴离子<D阳离子的原因。
解:离子晶体一般为阴离子作密堆积,阳离子填充在四面体或八面体空隙中,所以阳离子较易扩散。
如果阴离子进行扩散,则要改变晶体堆积方式,拆散离子晶体的结构骨架,阻力就会较大。
故离子晶体中,阴离子扩散系数-般都小于阳离子扩散系数。
14若要合成镁铝尖晶石,可供选择的原料为MgCO3、Mg(OH)2、MgO、Al2O3·3H2O、γ-Al2O3、α-Al2O3。
从提高反应速率的角度出发,选择什么原料较好?请说明理由。
解:应选用MgCO3,Mg(OH)2和Al2O3·3H2O作原料较好。
因为MgCO3,Mg(OH)2在反应中可以发生热分解,Al2O3·3H2O发生脱水反应和晶型转变,将获得具有较大比表面和晶格缺陷的初生态或无定形物质从而提高了反应活性,加剧了固相反应的进行。
15烧结过程中,晶界遇到夹杂物时会出现几种情况?从实现致密化目的考虑,晶界应如何移动,怎样控制?解:晶粒正常长大时,如果晶界受到第二相杂质的阻碍,其移动可能出现三种情况。
(1)晶界能量较小,晶界移动被杂质或气孔所阻挡,晶粒正常长大停止。
(2)晶界具有一定的能量,晶界带动杂质或气孔继续移动,这时气孔利用晶界的快速通道排除,坯体不断致密。
(3)晶界能量大,晶界越过杂质或气孔,把气孔包裹在晶粒内部。
由于气孔脱离晶界,再不能利用晶界这样的快速通道排除,使烧结停止,致密度不再增加,这将出现二次再结晶现象。
从实现致密化目的考虑,晶界应按第二种情况移动,控制晶界的能量以增加致密度。