《全国所名校单元测试示范卷》高三化学一轮复习备考第五单元-碳、硅及其化合物.doc
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全国100所名校单元测试示范卷·高三·化学卷(五)
第五单元碳、硅及其化合物
(90分钟100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Mn 55 Ag 108
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.单层石墨称为石墨烯,这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”的石墨烯,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,应用前景十分广阔。下列关于石墨烯的叙述正确的是（）
A.石墨烯是碳单质
B.石墨烯是一种有机物
C.石墨烯中碳原子的化合价为+3
D.石墨烯可导电,是电解质
解析:石墨烯是碳的一种同素异形体,为单质,是无机非金属材料,A项正确。
答案:A
2.面对日益恶化的地球生态环境,联合国环境规划署建议“低碳生活方式”降低二氧化碳温室气体的排放,人人行动来保护我们生存的家园。下列说法正确的是（）
A.用纯碱制玻璃不产生温室气体
B.用过氧化钠吸收CO2是目前比较经济的减碳方案
C.16O C O与16O C O互为同素异形体且化学性质相似
D.应大幅减少对低效化石燃料的使用,开发新型的可再生能源
解析: 纯碱制玻璃的过程中,二氧化硅与碳酸钠反应会产生二氧化碳,A项错误;用Na2O2吸收CO2成本太高,B项错误;同素异形体为单质,C项错误。
答案:D
3.寿山石的主要成分为叶蜡石,其组成为Al2O3·4SiO2·H2O,可以表示为Al2Si4O x(OH)y。其中x、
y的数值分别是（）
A.10、2
B.6、4
C.8、2
D.2、8
解析:根据元素守恒关系可知氢原子数为2,进而推知x为10,A项正确。
答案:A
4.下列四种物质中,不能与水发生反应,但能与碱发生反应的是（）
A.Cl2
B.CO2
C.N2
D.SiO2
解析:Cl2、CO2均能与水发生反应;N2既不能与水发生反应,又不能与碱发生反应;SiO2与碱反应生成Na2SiO3和H2O,且不与水反应,D项符合题意。
答案:D
5.现有W、X、Y、Z 四种物质,其中两种为单质,两种为化合物,且能发生反应:W+X Y+Z,则Z不可能是（）
A.Si
B.SO3
C.Al2O3
D.Fe3O4
解析:根据反应:①3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,②2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,
③2C+SiO2Si+2CO↑,可判断Z 不可能是SO3。
答案:B
6.下列有关硅及其化合物的说法正确的是（）
A.硅虽然是一种非金属,但有金属光泽
B.自然界中存在游离态的硅
C.硅酸可由二氧化硅与水反应制备
D.二氧化硅是一种酸性氧化物,因此不能与酸发生反应
解析:虽然硅在常温下化学性质不活泼,但它是一种亲氧元素,因此自然界中无游离态的硅,B 项错误;二氧化硅不溶于水,不与水发生反应,因此不能直接用来制备硅酸,C项错误;二氧化硅虽然是一种酸性氧化物,但它可与氢氟酸发生反应,D项错误。
答案:A
7.下列各组离子在饱和氯水中能够大量共存的是（）
A.Fe2+、Na+、Cl-、N
B.Na+、Al3+、S、Cl-
C.N、K+、N、Br-
D.Na+、K+、HC、Si
解析:氯水具有强氧化性,可将Fe2+、Br-氧化,故A、C项错误;氯水中含有H+,因此HC、Si不能大量共存,D项错误。
答案:B
8.下列试剂不能把等物质的量浓度的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液鉴别开的是（）
A.CaCl2溶液
B.澄清石灰水
C.稀盐酸
D.pH试纸
解析:澄清石灰水与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均会反应生成白色沉淀。
答案:B
9.金属钠露置在空气中会发生一系列变化,其中产物不可能是（）
A.Na2O2
B.NaOH
C.Na2CO3·10H2O
D.Na2CO3
解析:钠与氧气在常温下反应生成Na2O。
答案:A
10.下列说法中不正确
．．．的是（）
A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应,Na2CO3消耗的盐酸多
D.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,产生CO2的物质的量之比是2∶1
解析:本题综合考查钠的化合物。由“碳守恒”知物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,产生CO2的物质的量之比是1∶1。
答案:D
11.为除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质),所加入的试剂和采用的方法均不正
．．确．的是（）
需除杂的物质所加试剂主要操作
A SiO2(CaO) 盐酸过滤
B SiO2(Si) 不加任何试剂高温灼烧
C Al2O3(SiO2) NaOH溶液过滤
D Si(C) 浓硝酸过滤
解析:除去Al2O3中混有的SiO2,若加入NaOH溶液,Al2O3会溶解,主体物质被除去,C项符合题意。
答案:C
12.下列反应过程符合如图所示关系的是（）
A.向Ba(OH)2和KOH混合溶液中通入CO2气体至过量
B.向Na2SiO3溶液中通入HCl气体至过量
C.向漂白粉溶液中通入CO2气体至过量
D.向NaAlO2溶液中通入HCl气体至过量
解析:A项反应过程可理解为CO2+Ba(OH)2、CO2+KOH、CO2+K2CO3+H2O、CO2+BaCO3+H2O,现象依次是有沉淀、沉淀量不变、沉淀量不变、沉淀量减少,错误;B项,最终得到H2SiO3沉淀,错误;D项发生的反应为[Al(OH)4]-+H+Al(OH)3↓+H2O,Al(OH)3+3H+Al3++3H2O,两步反应消耗HCl气体的体积比为1∶3,错误。
答案:C
13.有甲、乙两个完全相同的装置,分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,试管中各有10 mL相同浓度的盐酸(如图),若实验时同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中,则下列叙述正确的是（）
A.甲装置气球的膨胀速率快
B.若最终两气球的体积相同,则一定有c(HCl)≥2 mol·L-1
C.若最终两气球的体积不同,则一定有c(HCl)≤1 mol·L-1
D.最终两装置溶液中Na+、Cl-的物质的量均相同
解析:n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.01 mol,将这两种固体分别加入盐酸中发生反应:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑、NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,乙装置气球的膨胀速率快;若最终两气球的体积不同,则应有c(HCl)<2 mol·L-1;最终两装置溶液中Na+的物质的量不相同,甲中n(Na+)是乙中的2倍。
答案:B
14.120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸,不管将前者滴入后者,还是将后者滴入
前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是（）
A.2.0 mol·L-1
B.1.5 mol·L-1
C.0.18 mol·L-1
D.0.24 mol·L-1
解析:盐酸与碳酸钠分两步反应,第一步生成碳酸氢钠:Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl;第二步碳酸氢钠继续与盐酸反应生成CO2:NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,若将Na2CO3溶液逐滴加入到盐酸中,则开始时盐酸足量,有气体生成;若将盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中,则开始时只发生第一步反应,直至C完全转化为HC时(理论上)才会发生第二步反应,产生CO2,所需盐酸浓度c(HCl)>=1.0 mol·L-1,若c(HCl)≥=2.0 mol·L-1,则盐酸足量,两种滴加方式产生CO2的体积相同,因此选项B合理。
答案:B
15.a mol过氧化钠与b mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是NaOH、Na2CO3,则a、b分别可能为（）
A.1、2
B.3、4
C.1、1
D.3、2
解析:由2Na2O2+4NaHCO34Na2CO3+2H2O+O2↑……①
2Na2O2+2NaHCO32Na2CO3+2NaOH+O2↑……②
画出数轴图:,由图可知,B项正确。
答案: B
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
二、非选择题(本题包括6小题,共55分)
16.(10分)CO2含量达到一定程度,会产生“温室效应”,海平面升高。
(1)下列反应不产生温室气体的是。
A.用纯碱制玻璃
B.用煤炭作燃料
C.用铁矿石炼铁
D.用氨制碳酸铵
(2)如图为碳及其氧化物的转化关系,若反应①和⑤均为置换反应,则其化学方程式分别
为、。
(3)在采煤工业中,常把干冰和炸药放在一起,这样既能增强爆炸威力,又能防止火灾。能增强爆炸威力的原因是,能防止火灾的原因是。
答案:(1)D
(2)C+H2O(g)H2+CO;CO2+2Mg2MgO+C(或其他合理答案)
(3)炸药爆炸时干冰立即气化,产生大量二氧化碳气体,气体膨胀,增强爆炸威力; 大量二氧化碳气体可隔绝空气,阻止煤或煤层中可燃性气体的燃烧(每空2分)
17.(8分)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。X既能与Y反应生成Z,也能受热分解生成Z,同时生成W。
请回答下列问题:
(1)W的电子式是。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是。
(3)用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,常温下,在催化剂的作用下可产生气体,该化合物的化学式是。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是。
答案:(1
(2)HC+OH-C+H2O
(3)H2O2
(4)2Na2CO3+Cl2+H2O NaClO+NaCl+2NaHCO3(每空2分)
18.(10分)在下列物质的转化关系中,A是一种将太阳能转换为电能的常用材料,E是一种白色沉淀,F是最轻的气体单质。
(1)B属于(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物;B的一种重要用途是。
(2)C、E的化学式分别为、。
(3)A与NaOH溶液反应的离子方程式为。
(4)B可溶于某酸中,反应的化学方程式为。
答案:(1)酸性;制造光导纤维(各1分)
(2)Na2SiO3;H2SiO3(或H4SiO4)(各2分)
(3)Si+2OH-+H2O Si+2H2↑(2分)
(4)SiO2+4HF SiF4↑+2H2O(2分)
19.(8分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和漂白剂,主要用于棉纺、纸张漂白,食品消毒,水处理等。一种制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)步骤①的离子方程式为。
(2)步骤②的化学方程式为。
(3)从“反应混合液”到“产品”还需经过的操作依次是、、。
(4)如果生产过程中使用了21.3 g氯酸钠,则需要30%的H2O2溶液g(假定实验中物质均完全转化)。
答案:(1)2Cl+SO22ClO2+S(2分)
(2)H2O2+2ClO2+2NaOH2NaClO2+2H2O+O2(2分)
(3)蒸发(浓缩);(冷却)结晶;过滤(各1分)
(4)11.3(1分)
20.(10分)某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种:
阴离子C、Si、[Al(OH)4]-、Cl-
阳离子Al3+、Fe3+、Mg2+、N、Na+
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量n与加入试剂体积V(Y)的关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,则X中一定含有的离子是,其中能够确定阴离子的物质的量之比为。bc段发生反应的离子方程式为。
(2)若Y是NaOH,则X中一定含有的离子是,能够确定阳离子的物质的量之比为,ab段发生反应的离子方程式为。
答案:(1)Na+、C、Si、[Al(OH)4]-(2分);n(Si)∶n[Al(OH)4]-=1∶2(2分);Al(OH)3+3H+Al3++3H2O(1分)
(2)Al3+、Mg2+、N、Cl-(2分);n(Mg2+)∶n(Al3+)=1∶2(2分);N+OH-NH3·H2O(1分)
21.(9分)现有某种碱金属元素组成的两种碳酸盐(正盐和酸式盐)的混合物4.86 g,加水溶解后,取所得溶液的,向其中逐滴加入一定浓度的稀盐酸,并同时记录放出CO2的体积(标准状况)和消耗盐酸的体积,得到如图所示的曲线。
请计算:(1)原混合物中碳元素的质量分数。
(2)确定两种碳酸盐的化学式。
(3)所滴加盐酸的物质的量浓度。
答案:(1)12.35%
(2)Na2CO3、NaHCO3
(3)0.25 mol·L-1(每空3分)
深度解析硅碳复合材料的包覆结构之多孔型 碳质负极材料在充放电过程中体积变化较小，具有较好的循环稳定性能，而且碳质负极材料本身是离子与电子的混合导体；另外，硅与碳化学性质相近，二者能紧密结合，因此碳常用作与硅复合的首选基质。 在Si/C复合体系中，Si颗粒作为活性物质，提供储锂容量；C既能缓冲充放电过程中硅负极的体积变化，又能改善Si质材料的导电性，还能避免Si颗粒在充放电循环中发生团聚。因此Si/C复合材料综合了二者的优点，表现出高比容量和较长循环寿命，有望代替石墨成为新一代锂离子电池负极材料。 从硅碳复合材料的结构出发，可将目前研究的硅碳复合材料分为包覆结构和嵌入结构。其中，包覆结构是在活性物质硅表面包覆碳层，缓解硅的体积效应，增强其导电性。根据包覆结构和硅颗粒形貌，包覆结构可分为核壳型、蛋黄-壳型以及多孔型。 多孔型 多孔硅常用模板法来制备，硅内部空隙可以为锂硅合金化过程中的体积膨胀预留缓冲空间，缓解材料内部机械应力。由多孔硅形成的硅碳复合材料，在循环过程中具有更加稳定的结构。 研究表明，在多孔型硅/碳复合材料中，均匀分布在硅颗粒周围的孔道结构能够提供快速的离子传输通道，且较大的比表面积增加了材料反应活性，从而展现出优良的倍率性能，在电池快充性能方面具有显著优势。 Li等通过可控还原二氧化硅气凝胶的方法，合成出3D连通的多孔硅碳复合材料，该材料在200mA/g电流密度下循环200次时容量保持在1552mA·h/g，且在2000mA/g大电流充放电下循环50次后仍保持1057mA·h/g的比容量。 Bang等通过电偶置换反应，将Ag颗粒沉积于硅粉(粒径10μm)表面，经刻蚀除去Ag后得到具有3D孔结构的块状硅，再通过乙炔热解进行碳包覆，制备出多孔型硅碳复合材料，在0.1C倍率下具有2390mA·h/g的初始容量以及94.4%的首次Coulomb效率。 在5C倍率时的容量仍可达到0.1C倍率时容量的92%，展现出优异的倍率性能。此外，该
《碳和硅》复习学案 碳族元素包括（填符号和名称） 主要化合价为其中碳硅化合价稳定，铅化合价稳定。 考点一．碳单质 1.碳元素在周期表中的位置碳元素是形成化合物 种类最多的元素 2.常见的碳单质有 他们之间的关系是 3.碳单质的化学性质 常温下，碳单质很稳定，高温下能与许多物质反应。 （1）可燃性： （2）还原性 ① H 2 O ② CO 2 ③ SiO 2 ④ CuO ⑤浓H 2SO 4 ⑥浓HNO 3 考点二、碳的氧化物 1.一氧化碳CO （1）物理性质： 色味体，易与人体血红蛋白结合使其失去携氧能力而使人中毒。溶于水，因 故（能或不能）用排空气法收集。 （2）化学性质：属氧化物,不能与碱反应。能还原部分金属氧化物。
CO与Fe2O3 CO与CuO 2.二氧化碳CO2 物性：色味体，溶于水，密度空气密度。 化性： ⑴酸性氧化物 CO2通入澄清石灰水 CO2与生石灰 CO2 （能或不能）使石蕊试液变红 向一定量的NaOH溶液中通入CO2，直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑵与过氧化钠反应 ⑶与镁反应 ⑷向一定量的Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2，直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑸向漂白粉溶液中通入CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 HClO ⑹向苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 苯酚 考点三、硅和二氧化硅 1. 硅硅元素在周期表中的位置 ①硅的存在形式：自然界中全部以___ _态存在，地壳中含量仅次于 ②硅的物性：单质硅有_____ 和_____ 两种，晶体硅是__ __色、有___
光泽，硬而脆的固体，是良好的_ ______材料 ③原了结构特点：原子结构示意图，硅原子既不容易 电子，也不容易电子，因而性质比较，在其形成的化合物中，硅通常显价。 ④硅的化性： 与O2反应： 与F2反应： 与HF反应： 与NaOH反应： ⑤硅的用途：制造____ _ 、_______、硅整流器、太阳能电池等。 2. SiO2氧化物 物性：熔点，硬度 化性： ①与NaOH溶液反应： 思考：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用塞不用塞。试解释其原因？ ②与碱性氧化物反应： ③与HF酸反应： 利用此反应可用HF的溶液来玻璃。 ④制取粗硅： 用途：制造石英表中的压电材料和现代通讯材料。考点四、硅酸盐与无机非金属材料 1. 硅酸盐：成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成。 例镁橄榄石（Mg 2SiO 4 ）: ； 高岭石[Al 2Si 2 O 5 (OH) 4 ]: ；
高考化学钠及其化合物推断题-经典压轴题及答案 一、钠及其化合物 1．生氢材料甲由X、Y两种元素组成，两元素的原子最外层电子数相等。为确定甲的组成，进行了如下实验： ①称取1.2g甲固体与一定量的水蒸气刚好完全反应，生成标准状况下1.12L可燃性单质气体乙，同时得到2g化合物丙。 ②用0.05mol甲与0.8g氧气恰好发生化合反应，得到2g丙。 请回答： （1）乙的分子式____。 （2）写出甲与氧气反应生成丙的化学方程式____。 （3）设计实验方案检验丙中的阴离子_____。 【答案】H2 2NaH+O2点燃 2NaOH 取少量丙溶液于试管中，向试管中滴加少量无色酚酞 试液，若溶液变红，则说明有OH-的存在 【解析】 【分析】 由0.05mol甲与0.8g氧气恰好发生化合反应，得到2g丙，得甲的质量为：2g-0.8g=1.2g， 则M(甲)= 1.2g 0.05mol =24g/mol，根据甲由X、Y两种元素组成，甲是生氢材料，两元素的原 子最外层电子数相等，可得符合条件的化合物为NaH，NaH可以与水蒸气反应生成氢气和氢氧化钠，反应的化学方程式为：NaH+H2O(g)=H2↑+NaOH，符合题意，则乙为H2，丙为NaOH，据此分析。 【详解】 由0.05mol甲与0.8g氧气恰好发生化合反应，得到2g丙，得甲的质量为：2g-0.8g=1.2g， 则M(甲)= 1.2g 0.05mol =24g/mol，根据甲由X、Y两种元素组成，甲是生氢材料，两元素的原 子最外层电子数相等，可得符合条件的化合物为NaH，NaH可以与水蒸气反应生成氢气和氢氧化钠，反应的化学方程式为：NaH+H2O(g)=H2↑+NaOH，符合题意，则乙为H2，丙为NaOH； (1)乙的分子式为H2； (2)甲与氧气反应生成丙的化学方程式为2NaH+O2点燃 2NaOH； (3)丙中的阴离子为氢氧根离子，检验氢氧根离子的方法为：取少量丙溶液于试管中，向试管中滴加少量无色酚酞试液，若溶液变红，则说明有OH-的存在。 2．有三种金属单质A、B、C，其中A的焰色反应为黄色，B、C是常见金属。三种金属单质A、B、C与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有标出)。
碳族元素 Ⅰ.课标要求 通过实验了解硅及其化合物的主要性质，认识其在信息技术、材料科学等领域的应用。 Ⅱ.考纲要求 1.了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用 3.能综合应用硅及硅的化合物知识 Ⅲ.教材精讲 1.本考点知识结构 2.碳族元素 ①碳族元素的特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键，难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。 ②碳族元素的化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4，其中铅+2价稳定，其余元素+4价稳定。 ③碳族元素的递变规律：从上到下电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子的能力增强，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属，锡、铅是金属，硅、锗是半导体材料。 ④碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有游离态和化合态两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在。 ⑤几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60、C70等；硅：晶体硅，无定形硅。 3.碳 在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。
①燃烧反应 ②与某些氧化物的反应：C＋CO22CO；C＋2CuO CO2↑＋2Cu； C＋H2O CO＋H2O（CO、H2的混合气体叫水煤气）； 2C+SiO2Si+2CO↑ ③与氧化性酸反应：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。 ①可燃性 ②还原性：CO+CuO CO2＋Cu，CO+H2O(g)CO2+H2O 直线型（O＝C＝O）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O。 ①酸性氧化物一—酸酐 Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O(用于检验CO2) ②氧化性：CO 2＋C2CO；2Mg＋CO22MgO＋C 6.碳酸盐 ①溶解性：Ca(HCO3)2>CaCO3；Na2CO3>NaHCO3。 ②热稳定性：Na2CO3>CaCO3；碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na2CO3>NaHCO3。 ③相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)
高中化学：合成高分子化合物的基本方法知识点 一、有机高分子化合物 1．概念：由许多小分子化合物通过共价键结合成的，相对分子质量很高(104～106)的一类化合物。 2．特点 (1)相对分子质量很大，由于高分子化合物都是混合物，其相对分子质量只是一个平均值。 (2)合成原料都是低分子化合物。 (3)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。 3．与高分子化合物有关的概念 (1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。 (3)聚合度：高分子链中含有链节的数目，通常用n表示。 (4)聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n。 有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10000以上1000以下相对分子质量的数值平均值明确数值分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别 1．概念：一定条件下，由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应，简称加聚反应。 2．常见的加聚反应 (1)丙烯酸加聚
(1)加聚反应的特点 ①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。例如，烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物。 ②发生加聚反应的过程中没有副产物(小分子化合物)产生，只生成高聚物。 ③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同，聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。 (2)加聚产物的书写 加聚反应本质上是加成反应，在书写加聚产物时要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链，写在主链的垂直位置上。如： 方法点拨——加聚产物确定单体的方法 (1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即可。 (2)凡链节的主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在正中央划线断开，然后两个半键闭合即可。 (3)凡链节的主链中只有碳原子，并存在碳碳双键结构的聚合物，其规律是“有双键，四个碳；无双键，两个碳”，划线断开，然后将半键闭合即单双键互换。 三、缩合聚合反应 1．概念：一定条件下，具有两个或多个官能团的单体相互结合成高分子化合物，同时有小分子(如H2O、NH3、HCl等)生成的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应。 2．常见的缩聚反应 (1)羟基酸缩聚 (3)氨基酸缩聚
Probabilistic Assessment of a Stiffened Carbon Fibre Composite Panel Operating in its Postbuckled Region Authors: D. Elder and R. Thomson Cooperative Research Centre for Advanced Composite Structures Limited 506 Lorimer Street, Fishermans Bend, Victoria, 3207, Australia Correspondence: D. Elder CRC-ACS Phone: + 61 3 9676 4906 Fax: + 61 3 9676 4999 E-mail: d.elder@https://www.doczj.com/doc/9116209783.html,.au ABSTRACT: This paper presents a probabilistic study on the behaviour and buckling capacity of a thin shell carbon fibre stiffened panel operating in its postbuckling region. The paper is a part of the ongoing world wide research into this phenomena being conducted by the CRC-ACS and many other interested parties including the EU FP6 Project COCOMAT. The aim of the research is to develop proven design methods that will allow an increased specific strength of stiffened composite structures commonly used in the civil aviation industry. Unlike their metal counterparts which can be reliably designed to operate with postbuckled loads, the use of similar composite parts for primary structures has not yet been widely adopted by industry. This is mainly due to the relatively brittle nature of composites which prevents significant yield based load paths being developed local to the stiffened regions of the structure. Using LS-OPT and LS-DYNA the study explores the probabilistic variations of a COCOMAT panel using a stochastic analysis. The response of the panel was the peak buckling load and the design variables included uncertainties in material properties, manufacturing tolerances and geometric imperfections. It was concluded that three of the four ply angles require accurate orientation during placement to produce a panel that will exhibit good repeatability for experimental testing. In addition the available computational methods in LS-DYNA to simulate buckling are reviewed and compared through the testing of a small baseline model. Keywords: Buckling, Postbuckling, LS-OPT, LS-DYNA, Stochastic analysis, Composite materials
碳纳米管纳米复合材料的研究现状及问题(一) 文章介绍了碳纳米管的结构和性能，综述了碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法及其聚合物结构复合材料和聚合物功能复合材料中的应用研究情况，在此基础上，分析了碳纳米管在复合材料制备过程中的纯化、分散、损伤和界面等问题，并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材料的发展趋势。 。碳纳米管的这些特性使其在复合材料领域成为理想的填料。聚合物容易加工并可制造成结构复杂的构件，采用传统的加工方法即可将聚合物/碳纳米管复合材料加工及制造成结构复杂的构件，并且在加工过程中不会破坏碳纳米管的结构，从而降低生产成本。因此，聚合物/碳纳米管复合材料被广泛地研究。 根据不同的应用目的，聚合物/碳纳米管复合材料可相应地分为结构复合材料和功能复合材料两大类。近几年，人们已经制备了各种各样的聚合物/碳纳米管复合材料，并对所制备的复合材料的力学性能、电性能、热性能、光性能等其它各种性能进行了广泛地研究，对这些研究结果分析表明：聚合物/碳纳米管复合材料的性能取决于多种因素，如碳纳米管的类型(单壁碳纳米管或多壁碳纳米管)，形态和结构(直径、长度和手性)等。文章主要对聚合物/碳纳米管复合材料的研究现状进行综述，并对其所面临的挑战进行讨论。 1聚合物/碳纳米管复合材料的制备 聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法主要有三种：液相共混、固相共融和原位聚合方法，其中以共混法较为普遍。 1.1溶液共混复合法 溶液法是利用机械搅拌、磁力搅拌或高能超声将团聚的碳纳米管剥离开来，均匀分散在聚合物溶液中，再将多余的溶剂除去后即可获得聚合物/碳纳米管复合材料。这种方法的优点是操作简单、方便快捷，主要用来制备膜材料。Xuetal8]和Lauetal.9]采用这种方法制备了CNT/环氧树脂复合材料，并报道了复合材料的性能。除了环氧树脂，其它聚合物(如聚苯乙烯、聚乙烯醇和聚氯乙烯等)也可采用这种方法制备复合材料。 1.2熔融共混复合法 熔融共混法是通过转子施加的剪切力将碳纳米管分散在聚合物熔体中。这种方法尤其适用于制备热塑性聚合物/碳纳米管复合材料。该方法的优点主要是可以避免溶剂或表面活性剂对复合材料的污染，复合物没有发现断裂和破损，但仅适用于耐高温、不易分解的聚合物中。Jinetal.10]采用这种方法制备了PMMA/MWNT复合材料，并研究其性能。结果表明碳纳米管均匀分散在聚合物基体中，没有明显的损坏。复合材料的储能模量显著提高。 1.3原位复合法 将碳纳米管分散在聚合物单体，加入引发剂，引发单体原位聚合生成高分子，得到聚合物/碳纳米管复合材料。这种方法被认为是提高碳纳米管分散及加强其与聚合物基体相互作用的最行之有效的方法。Jiaetal.11]采用原位聚合法制备了PMMA/SWNT复合材料。结果表明碳纳米管与聚合物基体间存在强烈代写论文的黏结作用。这主要是因为AIBN在引发过程中打开碳纳米管的π键使之参与到PMMA的聚合反应中。采用经表面修饰的碳纳米管制备PMMA/碳纳米管复合材料，不但可以提高碳纳米管在聚合物基体中的分散比例，复合材料的机械力学性能也可得到巨大的提高。 2聚合物/碳纳米管复合材料的研究现状 2.1聚合物/碳纳米管结构复合材料 碳纳米管因其超乎寻常的强度和刚度而被认为是制备新一代高性能结构复合材料的理想填料。近几年，科研人员针对聚合物/碳纳米管复合材料的机械力学性能展开了多方面的研究，其中，最令人印象深刻的是随着碳纳米管的加入，复合材料的弹性模量、抗张强度及断裂韧性的提高。
硅碳负极材料复合方式 锂离子电池具有能量密度高、开路电压高、循环寿命长等优点，被广泛应用于计算机、手机、EV以及其它便携式电子设备中。目前锂电池的商业化程度较高，作为锂电池的四大主材(正极材料、负极材料、隔膜、电解液)之一，负极材料的性能对电池性能具有关键影响，负极材料种类如图1所示。目前市场上锂电厂商主要选择石墨材料作为锂电池的负极材料，石墨属于碳负极材料中的一种，包括人造石墨和天然石墨。 图1.锂电池负极材料种类 石墨是较为理想的负极材料，由于其具有良好的循环稳定性、优异的导电性且层状结构具有良好的嵌锂空间，被广泛用于锂电池中。随着国家对于锂电
池性能要求的不断提高，石墨作为负极材料的不足也逐渐显露出来，例如克容量低(372mAh/g)、循环次数较多时层状结构容易剥离脱落等，限制了锂电池比能量和性能的进一步提升。科研工作者致力于寻找一种可以替代碳负极材料的材料。 由于硅可以和锂形成二元合金，且具有很高的理论容量(4200mAh/g)而备受关注。另外，硅还具有低的脱嵌锂电压平台(低于0.5VvsLi/Li+)，与电解液反应活性低，在地壳中储量丰富、价格低廉等优点，是一种非常具有前景的锂电池负极材料。 图2.石墨与硅的结构比较 但是硅作为锂电池负极具有致命的缺陷，充电时锂离子从正极材料脱出嵌入硅晶体内部晶格间，造成了很大的膨胀(约300%)，形成硅锂合金。放电时锂离子从晶格间脱出，又形成成了很大的间隙。单独使用硅晶体作为负极材料容易产生以下问题：
第一、在脱嵌这个过程中，硅晶体体积出现了明显的变化，这样的体积效应极易造成硅负极材料从集流体上剥离下来，导致极片露箔引起电化学腐蚀和短路等现象，影响电池的安全性和使用寿命。 第二、硅碳为同一主族元素，在首次充放电时同样也会形成SEI包覆在硅表面，但是由于硅体积效应造成的剥落情况会引起SEI的反复破坏与重建，从而加大了锂离子的消耗，最终影响电池的容量。 结合碳材料和硅材料的优缺点，经常将两者复合来使用，以最大化提高其实用性。通常根据碳材料的种类可以将复合材料分为两类：硅碳传统复合材料和硅碳新型复合材料。其中传统复合材料是指硅与石墨、MCMB、炭黑等复合，新型硅碳复合材料是指硅与碳纳米管、石墨烯等新型碳纳米材料复合。不同材料之间会形成不同的结合方式，硅碳材料的复合方式/结构主要有以下几种： 一、核桃结构 图3.核桃结构硅碳复合材料
高考化学钠及其化合物推断题-经典压轴题及答案解析 一、钠及其化合物 1．常见无机物A 、B 、C 、D 存在如图转化关系： (1)若A 是一种碱性气体，常用作制冷剂，B 是汽车尾气之一.遇空气会变色，则反应①的化学方程式为_________________________________________________。 (2)若A 为常见挥发性强酸，D 是生产生活中用量最大用途最广的金属单质，则B 的化学式是_____________________。 (3)若A 、C 、D 都是常见气体，C 是形成酸雨的主要气体，则A 的电子式是____________。 (4)若A 、B 、C 的水溶液均显碱性，焰色反应均为黄色，D 为2CO ，举出C 的一种用途_______________________。 【答案】322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂 33Fe(NO ) 治疗胃酸过多、发酵 粉、泡沫灭火器等 【解析】 【详解】 （1）若A 是一种碱性气体，常用作制冷剂，为氨气，B 是汽车尾气之一，遇空气会变色，则B 是NO ，D 是氧气，C 是二氧化氮，反应①的化学方程式为： 322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂 ， 故答案为：322Δ4NH 5O 4NO 6H O +=+催化剂 ； （2）若A 为常见挥发性强酸，D 是生产生活中用量最大用途最广的金属单质，则D 是Fe ，B 能和D 反应生成C ，则A 是硝酸、B 是硝酸铁、C 是硝酸亚铁，则B 的化学式为33Fe(NO )， 故答案为：33Fe(NO )； （3）若A 、C 、D 都是常见气体，C 是形成酸雨的主要气体，则C 是二氧化硫，A 是硫化氢、D 是氧气、B 是S ，A 的电子式是 ， 故答案为：； （4）若A 、B 、C 的水溶液均显碱性，焰色反应均为黄色，说明都含有Na 元素，D 为2CO ，A 为NaOH 、B 是碳酸钠、C 为碳酸氢钠，B 为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解导致溶液呈碱性，碳酸氢钠溶液呈弱碱性，碳酸氢钠能水解，所以其用途有治疗胃酸过多、发酵粉、泡沫灭火器等，
合成有机高分子材料 ?定义： 有机合成材料：常称聚合物，如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。 ?有机合成材料的基本性质： 1、聚合物 由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常称为聚合物。例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。 2、合成有机高分子材料的基本性质 ①热塑性和热固性。链状结构的高分子材料(如包装食品用的聚乙烯塑料)受热到一 定温度时，开始软化，直到熔化成流动的液体，冷却后变成固体，再加热可以熔化。这种性质就是热塑性。有些网状结构的高分子材料一经加工成型，受热不再熔化，因而具有热固性，例如酚醛塑料(俗称电木)等。 ②强度高。高分子材料的强度一般都比较高。例如，锦纶绳(又称尼龙绳)特别结 实，町用于制渔网、降落伞等。 ③电绝缘性好。广泛应用于电器工业上。例如，制成电器设备零件、电线和电缆外 面的绝缘层等。 ④有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于 某些有特殊需要的领域。但是，事物总是一分为二的，有的高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。
?新型有机合成材料： 1、发展方向新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展。 2、新型自机合成材料的类型 ①具自光、电、磁等特殊功能的合成材料； ②隐身材料； ③复合材料等： 有机合成材料对环境的影响： 我们应该辩证地认识合成材料的利弊。 1、利： a．弥补了天然材料的不足，大大方便了人类的生活； b．与天然材料相比，合成材料具有许多优良性能 2、弊： a．合成材料的急剧增加带来了诸多环境问题，如白色污染等； b．消耗大量石油资源。 因此我们既要重视合成材料的开发和使用，更要关注由此带来的环境问题，应开发使用新型有机合成材料，提倡绿色化学。 ?三大合成材料： （1）塑料 ①塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂，此外还有多种添加剂，用于改变塑料
碳基复合材料研究现状及发展趋势 摘要：碳基复合材料由于其优异的各项性能在航空航天工业、能源技术、信息技术等方面有着很好的应用前景，国内外对高性能复合材料的研究也日趋加深，本文主要从材料的性能来分析其应用及其在未来主要领域的发展趋势。 1 碳基复合材料的特点 碳纤维增强碳复合材料（碳基复合材料，C/C）是具有特殊性能的新型工程材料，是以碳或石墨纤维为增强体，碳或石墨为基体复合而成的材料。碳基复合材料几乎完全是由碳元素组成，故能承受极高的温度和极大的加热速度。该材料具有极高的烧蚀热、低的烧蚀率、抗热冲击，并在超热环境下有高强度，被认为是再入环境中高性能的抗烧蚀材料。它抗热冲击和抗烧诱导能力极强，且具有良好的化学惰性。碳基复合材料做导弹的鼻锥时，烧蚀率低且烧蚀均匀，从而可提高导弹的突防能力和命中率。碳基复合材料还具有优异的耐磨差性能和高的导热，使其在飞机、汽车刹车片和轴承等方面得到应用。 碳基复合材料不仅具有其它复合材料的优点，同时又有很多独到之处。碳基复合材料的特点如下： （1）整个系统均由碳元素构成，由于碳原子彼此间具有极强的亲和力，使碳基复合材料无论在低温下还是在高温下，都有很好的稳定性。同时，碳素材料高熔点的本性，赋予了该材料优异的耐热性，可以经受住2000℃左右的高温，是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料。更重要的是碳基复合材料随着温度的升高，其强度不降低，甚至比室温还高，这是其他材料无法比拟的。 （2）密度低（小于2.0g/cm3），仅为镍基高温合金的1/4，陶瓷材料的1/2。 （3）抗烧蚀性能良好，烧蚀均匀可以用于3000 ℃以上高温短时间烧蚀的环境中，可作为火箭发动机喷管、喉衬等材料。 （4）耐摩擦，耐磨损性能优异，其摩擦系数很小，性能稳定，是各种耐磨和摩擦部件的最佳候选材料。 （5）良好的生物相容性，具有与人体骨骼相当的密度和模量，在人体骨骼修复与替代材料方面具有较好的应用前景。 2 碳基复合材料的制备工艺 碳基复合材料制备过程包括：增强体碳纤维及其织物的选择、基体碳先驱体
碳纳米管纳米复合材料的分析现状及问题 [摘要]文章介绍了碳纳米管的结构和性能，综述了碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法及其聚合物结构复合材料和聚合物功能复合材料中的应用研究情况，在此基础上，分析了碳纳米管在复合材料制备过程中的纯化、分散、损伤和界面等问题，并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材料的发展趋势。 [关键词]碳纳米管；复合材料；结构；性能 自从1991 年日本筑波NEC 实验室的物理学家饭岛澄男(Sumio Iijima)[1]首次报道了碳纳米管以来，其独特的原子结构与性能引起了科学工作者的极大兴趣。按石墨层数的不同碳纳米管可以分为单壁碳纳米管(SWNTs) 和多壁碳纳米管(MWNTs)。碳纳米管具有极高的比表面积、力学性能(碳纳米管理论上的轴向弹性模量与抗张强度分别为1~2 TPa 和200Gpa)、卓越的热性能与电性能(碳纳米管在真空下的耐热温度可达2800 ℃，导热率是金刚石的 2 倍，电子载流容量是铜导线的1000 倍)[2-7]。碳纳米管的这些特性使其在复合材料领域成为理想的填料。聚合物容易加工并可制造成结构复杂的构件，采用传统的加工方法即可将聚合物/碳纳米管复合材料加工及制造成结构复杂的构件，并且在加工过程中不会破坏碳纳米管的结构，从而降低生产成本。因此，聚合物/碳纳米管复合材料被广泛地研究。 根据不同的应用目的，聚合物/碳纳米管复合材料可相应地分为结构复合材料和功能复合材料两大类。近几年，人们已经制备了各种各样的聚合物/碳纳米管复合材料，并对所制备的复合材料的力学性能、电性能、热性能、光性能等其它各种性能进行了广泛地研究，对这些研究结果分析表明：聚合物/碳纳米管复合材料的性能取决于多种因素，如碳纳米管的类型(单壁碳纳米管或多壁碳纳米管)，形态和结构(直径、长度和手性)等。文章主要对聚合物/碳纳米管复合材料的研究现状进行综述，并对其所面临的挑战进行讨论。 1 聚合物/碳纳米管复合材料的制备 聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法主要有三种：液相共混、固相共融和原位聚合方法，其中以共混法较为普遍。
高考化学钠及其化合物推断题的综合题试题及答案解析 一、钠及其化合物 1．由三种元素组成的化合物A ，按如下流程进行实验。气体B 为纯净物，溶液C 焰色反应为砖红色，气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 请回答： (1)组成A 的三种元素是________，A 的化学式是________。 (2)固体A 与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。 (3)气体E 与甲醛在一定条件可生成乌洛托品（学名：六亚甲基四胺），该反应的化学方程式是________（乌洛托品可以用分子式表示）。 【答案】Ca 、H 、N 2Ca HN 2422Ca HN 5HCl 2CaCl H NH Cl +=+↑+ 34NH 6HCHO +→ （或6124C H N ）26H O + 【解析】 【分析】 溶液C 焰色反应为砖红色说明溶液C 中含有Ca 元素，可知沉淀F 为CaCO 3，4.00g 碳酸钙的物质的量为 4.00g =0.04mol 100g/mol ，根据元素守恒可知固体A 中含有Ca 元素，其质量为 0.04mol×40g/mol=1.60g ；气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明气体E 为NH 3，所以溶液D 中含有NH 4+，根据元素守恒可知溶液C 中含有N 元素，固体A 中含有N 元素；气体B 为纯净物，其物质的量为0.448L =0.02mol 22.4L/mol ，固体A 中Ca 元素的质量为1.60g ，则其 他元素为1.90g-1.60g=0.30g ，可先假设E 为一种常见的气体，若该气体为NO 、NO 2、O 2，则固体A 中另外一种元素为O ，而0.02mol NO 或NO 2或O 2所含氧元素的质量均大于0.30g ，故不合理，若该气体为H 2，固体A 中另外一种元素为H ，则符合题意，同时可以参考CaH 2与水的归中反应生成氢气。 【详解】 (1)根据分析可知固体A 中的三种元素为：Ca 、N 、H ；Ca 的常见化合价为+2价，已知固体A 中Ca 元素的物质的量为0.04mol ，质量为1.60g ，N 元素的和H 元素质量为0.04g 共0.30g ，N 的相对原子质量为14，氢的相对原子质量为1，据此可推测A 的化学式可能为
碳硅及其化合物的化学方程式和离子方程式 碳及其化合物的化学方程式和离子方程式 一、碳 1、碳在少量的氧气中燃烧：2C＋O22CO 2、碳在足量的氧气中燃烧：C＋O2CO2 3、碳和硫蒸气高温反应：C＋2S CS2 4、碳和氧化铁在高温下反应：2Fe2O3＋3C2Fe＋3CO2↑ 5、碳粉与氧化铜共热：2CuO＋C2Cu＋CO2↑ 6、碳和水蒸气高温反应：C＋H2O CO＋H2 7、碳和二氧化碳在高温下反应：C＋CO22CO 8、碳与浓硫酸共热：C＋2H2SO4CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 9、碳与浓硝酸共热：C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 10、碳与稀硝酸共热：3C＋4HNO33CO2↑＋4NO ↑＋2H2O 11、工业上制备粗硅：SiO2＋2C Si＋2CO↑ 12、工业上制备金刚砂：SiO2＋3C SiC＋2CO↑ 13、工业上制备碳化钙：CaO＋3C CaC2＋CO↑ 二、一氧化碳 1、一氧化碳在氧气中燃烧：2CO＋O22CO2 2、一氧化碳气体和氧化铁在高温下反应：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 3、一氧化碳通过灼热的氧化铜：CuO＋CO Cu＋CO2 4、一氧化碳和水蒸气反应：CO＋H2O CO2＋H2 三、二氧化碳 1、镁在二氧化碳中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C 2、碳和二氧化碳在高温下反应：C＋CO22CO
3、氧化钠与二氧化碳反应：Na2O＋CO2Na2CO3 4、氧化钙与二氧化碳反应：CaO＋CO2CaCO3 5、过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2↑ 6、二氧化碳和水反应：CO 2＋H2O H2CO3 7、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳：2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O 2OH－＋CO2CO32－＋H2O 8、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳：NaOH＋CO2NaHCO3 OH－＋CO2HCO3－ 9、工业上生产碳铵：NH3＋CO2＋H2O NH4HCO3 10、向澄清石灰水中通入二氧化碳：Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O Ca2＋＋2OH－＋CO2CaCO3↓＋H2O 11、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3 CO32－＋CO2＋H2O2HCO3－ 12、向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3 2Na＋＋CO32－＋CO2＋H2O2NaHCO3↓13、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体：2NaAlO2＋CO2＋3H2O2Al(OH)3↓＋Na2CO3 2AlO2－＋CO2＋3H2O2Al(OH)3↓＋CO32－14、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体：NaAlO2＋CO2＋2H2O Al(OH)3↓＋NaHCO3 AlO2－＋CO2＋2H2O Al(OH)3↓＋HCO3－15、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O H2SiO3↓＋Na2CO3 SiO32－＋CO2＋H2O CO32－＋H2SiO3↓ 16、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O H2SiO3↓＋2NaHCO3 SiO32－＋2CO2＋2H2O2HCO3－＋H2SiO3↓
1．2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇经过下列哪几步反应() A．加成→消去→取代B．消去→加成→水解 C．取代→消去→加成D．消去→加成→消去 解析：选B。由题意知，要制1,2-丙二醇，2-氯丙烷需先发生消去反应制得丙烯： 2．以下4种有机物的分子式皆为C4H10O。 其中能被氧化为含相同碳原子数的醛的是() A．①和②B．只有② C．②和③D．③和④ 解析：选C。解答此题要弄清醇氧化的规律：
②③中含有—CH2OH结构，氧化后生成醛。 3．从松树中分离得到的松柏醇，其结构简式如下图，它既不溶于水，也不溶于NaHCO3溶液。能够跟1 mol该化合物起反应的H2和HBr的最大用量分别是() A．1 mol,2 mol B．4 mol,2 mol C．4 mol,4 mol D．4 mol,1 mol 解析：选B。1 mol苯环消耗3 mol氢气，1 mol 碳碳双键消耗1 mol氢气；一定条件下，HBr可以与碳碳双键发生加成反应，也可以与醇羟基发生取代反应。 4．某有机物的结构简式为，它在一定条件下可能发生的反应有() ①加成②水解③酯化④氧化⑤中和⑥消去 A．②③④B．①③⑤⑥ C．①③④⑤D．②③④⑤⑥ 解析：选C。该化合物的分子结构中含有苯环，故可以发生加成反应；含有羧基和醇羟基，故可以发生酯化反应；醇羟基可发生氧化反应；羧基可以发生中和反应。而该分子中既没有卤素原子，也不存在酯的官能团或者其他能水解的基团，故不能发生水解反应；由于跟醇羟基碳邻近的碳(苯环上的碳)上没有可以消去的氢，故不能发生消去反应。 5．(2012·杭州高三联考)咖啡酸苯乙酯 请填写下列空白： (1)A分子中的官能团是 ________________________________________________________________________。(2)高分子M的结构简式是 ________________________________________________________________________。
碳纳米管及其复合材料 2007-4-3 14:18:08 【文章字体：大中小］打印收藏关闭 纳米技术是21世纪的前沿科学技术，碳纳米管技术则是该领域中一个强有力的生长点。碳纳米管问世十三年来，日益引起了人们极大的兴趣，其独特的性能正在被认识并加以利用，如何降低成本，大量生产有特定结构的碳纳米管依然是人们的努力方向，含碳纳米管的聚合物复合材料蕴含着巨大的发展潜力。 高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由s.iijima 发现，其直径比碳纤维小数千倍，其性能远优于现今普遍使用的玻璃纤维。其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管基本上可分为单壁型和多壁型两类。虽然他们乍看起来非常相似，但其制作方法和性能不尽相同。纳米管的结构决定它们是具有金属性还是具有半导体性质。大约三分之二的单壁纳米管属于半导体型，三分之一属金属型。至于多壁纳米管，由于各层壳的性能的叠加，难以做出明显区别，但大体上是金属型。单壁型碳纳米管外径一般为1到2nm多壁型纳米管直 径则在8到12nm之间，它的典型长度一般为10微米，最长可达100微米, 长径比至少可达1000: 1。 美国国内纳米管的生产商有Hyperion Catalysis （产品是多壁纤维纳米管）和新登陆的Zyvex Corp （产品有单壁和多壁纳米管）。这两家厂商提供的母料中都含有15%到20%的纳米管。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出多壁纳米管的平均弹性模量为 1.8TPa。碳纳米管的拉伸强度实验值约为200GPa是钢的100倍，碳纤维的20倍。碳纳米管弯曲强度为14.2GPa,尽管碳纳米管的拉伸强度如此之高，但它们的脆性不象碳纤维那样高。碳纤维在约1^变形时就会断裂，而碳纳米管要到约18%变形时才会断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa比传 统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面，碳纳米管用作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加 入的碳黑相比，碳纳米管有高的长径比，因此，其体积含量可比球状碳黑减少很多。多壁碳纳米管的平均长径比约为1000；同时，由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好，它们填入聚合物基体时不会断裂，因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林trinity 学院进行的研究表明，在塑料中含2%-3%勺多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级，从10-12s/m提高到了102s/m。
深度解析硅碳复合材料的包覆结构之核壳型 碳质负极材料在充放电过程中体积变化较小，具有较好的循环稳定性能，而且碳质负极材料本身是离子与电子的混合导体；另外，硅与碳化学性质相近，二者能紧密结合，因此碳常用作与硅复合的首选基质。 随着时代的需求飞速发展，锂离子电池的能量密度以每年7%~10%的速率提升。2016年，我国发布了动力电池能量密度硬性指标，根据《节能与新能源汽车技术路线图》，2020年纯电动汽车动力电池的能量密度目标为350W·h/kg。 为满足新一代能源需求，开发新型锂电负极技术迫在眉睫。 硅在常温下可与锂合金化，生成Li15Si4相，理论比容量高达3572mA·h/g，远高于商业化石墨理论比容量(372mA·h/g)，在地壳元素中储量丰富(26.4%，第2位)，成本低、环境友好，因而硅负极材料一直备受科研人员关注，是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。 然而，硅在充放电过程中存在严重的体积膨胀(~300%)，巨大的体积效应及较低的电导率限制了硅负极技术的商业化应用。为克服这些缺陷，研究者进行了大量的尝试，采用复合化技术，利用“缓冲骨架”补偿材料膨胀。 碳质负极材料在充放电过程中体积变化较小，具有较好的循环稳定性能，而且碳质负极材料本身是离子与电子的混合导体；另外，硅与碳化学性质相近，二者能紧密结合，因此碳常用作与硅复合的首选基质。 在Si/C复合体系中，Si颗粒作为活性物质，提供储锂容量；C既能缓冲充放电过程中硅负极的体积变化，又能改善Si质材料的导电性，还能避免Si颗粒在充放电循环中发生团聚。因此Si/C复合材料综合了二者的优点，表现出高比容量和较长循环寿命，有望代替石墨成为新一代锂离子电池负极材料。 从硅碳复合材料的结构出发，可将目前研究的硅碳复合材料分为包覆结构和嵌入结构。其中，包覆结构是在活性物质硅表面包覆碳层，缓解硅的体积效应，增强其导电性。根据包覆结构和硅颗粒形貌，包覆结构可分为核壳型、蛋黄-壳型以及多孔型。