2020-2021学年新人教版必修2第5章第3节无机非金属材料作业
第三节无机非金属材料
1.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.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料
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.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆
2.下列表述正确的是()
①光导纤维做通讯材料有许多优点,但怕腐蚀,铺设也很不方便
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成, 玛瑙的主要成分是硅酸盐
③三峡大坝的建设使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料
④氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料
⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
A.①②③
B.②④
C.①③⑤
D.③④⑤
3.下列关于硅元素及其化合物的有关说法不正确的是()
A.SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料
B.SiO2能与氢氧化钠溶液和氢氟酸反应,所以SiO2是两性氧化物
C.盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞,而不用玻璃塞
D.Si是良好的半导体材料,是将太阳能转换为电能的常用材料
4.下列说法正确的是()
①合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
②硅酸可制备硅胶,硅胶可用作袋装食品、瓶装药品的干燥剂
③Mg2+、H+、Si O32-、S O42-在水溶液中能大量共存
④向含K+、Na+、Br-、Si O32-的溶液中通入CO2后仍能大量共存
⑤SiO2不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
⑥硅酸钠可制备木材防火剂,也可用于制备硅酸胶体
⑦Si→SiO2→H2SiO3均能一步转化
A.①⑤⑥
B.①②⑥⑦
C.②⑥
D.③④⑥
5.多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图5-3-1所示:
图5-3-1
下列说法错误的是()
A.Y可能是H2
B.制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅,在该副反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.SiHCl3中硅元素的化合价为+4价
D.Y与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应
6.从硅的氧化物可以制取硅单质,主要化学反应如下:
①粗硅的制取:SiO2(石英砂)+2C(焦炭)Si(粗硅)+2CO↑。
②纯硅的制取:Si(粗)+2Cl2SiCl4,SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl。下列说法中正确的是()
A.步骤①反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
B.步骤②涉及的反应中硅元素均被还原
C.灼烧熔融的Na2CO3固体,可用石英坩埚
D.Si、SiO2都能与氢氟酸、NaOH溶液反应
7.化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应生成Na4SiO4。下列有关说法正确的是()
A.Na4SiO4溶液为电解质
B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品
C.2HCl+Na2SiO3H2SiO3↓+2NaCl说明Cl的非金属性强于Si
D.半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅
8.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是()
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D.传统陶瓷材料的成分与新型陶瓷材料的成分不同
9.以H2为原料生产纯碱和高纯硅的工艺流程如下:
图5-3-2
下列说法正确的是()
A.流程中未涉及氧化还原反应和置换反应
B.步骤②需用到漏斗、烧杯、酒精灯、玻璃棒等
C.可用石灰水检验Na2CO3中是否混有NaHCO3
D.步骤⑤中除生成SiHCl3外,还可能生成SiCl4等杂质
10.气凝胶是一种世界上最轻的固体,也被称为“固态烟”,非常坚固耐用,它可以承受相当于自身重量几千倍的压力,最高能承受1400 ℃的高温,绝热性能十分优越,其主要成分是二氧化硅等。下列说法正确的是()
A.该材料具有良好的导电性
B.二氧化硅可用于制作光导纤维
C.二氧化硅耐所有的酸和碱
D.水泥的主要成分是二氧化硅
11.据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要成分是由碳化硅、高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是()
A.它耐高温、抗氧化
B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
C.它没有固定熔点
D.它是一种新型无机非金属材料
12.某科研小组用含有少量CaO和Fe2O3的高岭土(主要成分为Al2O3·2SiO2·2H2O)进行实验的流程如图5-3-3。
图5-3-3
已知:Al2O3与纯碱反应的产物是NaAlO2和CO2。
(1)写出混合物B、滤液C、沉淀D的主要成分:
B; C;
D。
(2)写出高岭土与纯碱熔融时的两个化学反应方程
式:、。
(3)写出生成沉淀D的离子方程式:。
(4)该实验中,熔融高岭土可以选用的坩埚有。
A.玻璃坩埚
B.瓷坩埚
C.氧化铝坩埚
D.铁坩埚
13.氮化硅高温陶瓷材料是现代重要的结构陶瓷,因其具有硬度大、熔点高、化学性质稳定等特点而受到广泛关注。工业上普遍用图5-3-4所示流程进行生产:
图5-3-4
(1)SiO2和C反应除了得到粗硅外,还有可能得到一种硬度也很大的物质,是生成粗硅还是生成该物质主要是由决定的。
(2)反应①的条件是。
(3)写出反应②的化学方程式:。
(4)A中可能的杂质有。
(5)现在用四氯化硅、氮气、氢气在稀有气体保护下加强热,得到纯度较高的氮化硅,其反应的化学方程式为。
14.晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HCl SiHCl3+H2;
③SiHCl3与过量H2在1000~1100 ℃时反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)①中制取粗硅的化学方程式:。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃) 中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3采用的方法为。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
图5-3-5
①装置B中的试剂是浓硫酸。装置C 中的烧瓶需要加热,其目的是。
②装置D中发生反应的化学方程式:。
③为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是(填写字母代号)。
a.碘水
b.氯水
c.NaOH溶液
d.KSCN溶液
1.D[解析] 光导纤维不具有导电性,D项错误。
2.D[解析] 光导纤维的主要成分是SiO2,SiO2的化学性质稳定,耐腐蚀,①错误;玛瑙的主要成分是SiO2,②错误;水泥是典型的硅酸盐材料,③正确;氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等均为常见新型无机非金属材料,④正确;硅常作为太阳能电池板、电子芯片的原材料,⑤正确。
3.B[解析] 水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分为二氧化硅,A项正确;二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水,四氟化硅不是盐,二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成盐和水,因此二氧化硅属于酸性氧化物,B项错误;玻璃塞的主要成分为硅酸钠、二氧化硅等,盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,是因为二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠具有黏性,C项正确;硅是良好的半导体材料,可用于制造太阳能电池,D项正确。
4.C[解析] 合成纤维是有机高分子材料,①错误;硅胶具有较强吸水性,且无毒,可作干燥剂,
②正确;H+和Si O32-生成H2SiO3胶体,不能大量共存,③错误;含K+、Na+、Br-、Si O32-的溶液中通入CO2,生成H2SiO3胶体,④错误;SiO2可与氢氟酸反应,⑤错误;SiO2→H2SiO3不能一步实现,⑦错误。
5.B[解析] Y能够还原SiHCl3为硅单质,则Y可能是H2,A正确;制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成SiC:3C+SiO2SiC+2CO↑,在该反应中碳既是氧化剂,又是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B错误;SiHCl3中H元素显-1价,Cl元素显-1价,则Si 的化合价为+4,C正确;H2与SiHCl3制备多晶硅的反应:SiHCl3+H2Si+3HCl,属于置换反应,D正确。
6.D[解析] 步骤①反应中,SiO2是氧化剂,C是还原剂,二者的物质的量之比为1∶2,A错误;步骤②涉及两个反应,前者Si元素被氧化,后者Si元素被还原,B错误;石英坩埚中含有SiO2,高温熔融Na2CO3固体时二者反应生成Na2SiO3,C错误;硅、二氧化硅都能与氢氟酸反应生成SiF4气体,都能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3,D正确。
7.D[解析] Na4SiO4溶液是混合物,不是电解质,A错误;石英玻璃的主要成分是二氧化硅,所以石英玻璃不属于硅酸盐产品,普通玻璃、陶瓷、水泥的主要成分都是硅酸盐,这三种物质属于传统硅酸盐产品,B错误;该反应说明HCl的酸性大于H2SiO3,但HCl不是Cl元素的最高价含氧酸,所以该反应不能说明Cl的非金属性强于Si,C错误;沙子的主要成分是二氧化硅,硅芯片的主要成分是硅,二氧化硅被焦炭还原生成粗硅,粗硅再提纯得到纯硅,所以半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅,D正确。
8.A[解析] 氧化铁为红色,瓷器青色不是氧化铁形成的,A项错误。黏土具有良好的可塑性,可用于烧制陶制品,B项正确。陶瓷属于硅酸盐产品,C项正确。新型陶瓷在组成上不再限于硅酸盐,在光学、热学、磁学等方面具有新的特性和功能,D项正确。
9.D[解析] 反应①④⑤⑥均为氧化还原反应,反应⑥是置换反应,A错误;步骤②饱和食盐水中通入NH3,后通入CO2,析出NaHCO3晶体,经过滤得到NaHCO3晶体,需要漏斗、烧杯、玻璃棒等,不需要酒精灯,B错误;Na2CO3、NaHCO3溶液均能与石灰水反应产生CaCO3沉淀,不能用于二者的鉴别,可选用CaCl2或BaCl2溶液进行鉴别,C错误;步骤⑤中粗硅与HCl在高温下反应制取SiHCl3,还可能生成SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等杂质,D正确。
10.B[解析] 气凝胶的主要成分是二氧化硅,二氧化硅不导电,A错误;二氧化硅可用于制作光导纤维,B正确;二氧化硅可溶于强碱和氢氟酸,C错误;水泥的主要成分是硅酸盐,D错误。
11.B[解析] 航空材料的特点是质轻、高强度、耐高温、抗氧化等,故B错,A正确;复合材料属于混合物,没有固定的熔点,碳化硅、高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料属于新型无机非金属材料,C、D正确。
12.(1)NaCl、AlCl3和H2SiO3NaCl、AlCl3H2SiO3
(2)Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
(3)Si O32-+2H+H2SiO3↓(4)D
13.(1)C的用量(2)高温和隔绝空气
(3)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
(4)NH3和H2O
(5)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl
[解析] (1)SiO2与C在高温下反应,会因C的用量不同而使产物不同:SiO2+2C Si+2CO↑或SiO2+3C SiC+2CO↑。(2)反应①的条件是高温和隔绝空气。(3)反应②中CuO与NH3反应生成A,A经浓硫酸干燥得到高纯度N2,据此推测②中NH3被氧化为N2,则CuO被还原为Cu,结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。(4)A中可能的杂质有NH3和H2O。(5)用SiCl4、N2、H2在稀有气体保护下加强热,得到纯度较高的Si3N4,结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式:3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。
14.(1)SiO2+2C Si+2CO↑(2)分馏(或蒸馏)
(3)①使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化,并与H2充分预混合
②SiHCl3+H2Si+3HCl③bd
[解析] (1)高温下用碳还原SiO2生成Si和CO,反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑。
(2)由于SiHCl3和所含杂质SiCl4和HCl的沸点相差较大,所以提纯SiHCl3采用的方法为分馏(或蒸馏)。(3)装置A中Zn与稀硫酸反应制取H2,反应的化学方程式为Zn+H2SO4
ZnSO4+H2↑。①装置A中制得的H2中混有H2O(g),SiHCl3能与水强烈反应,所以装置B中浓硫酸的作用是干燥H2。根据题意,SiHCl3与过量的H2在1000~1100 ℃时反应制得纯
硅,SiHCl3的沸点为33.0 ℃,所以装置C中的烧瓶需要加热的目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化,并与H2充分预混合。②装置D中SiHCl3与过量的H2反应生成Si和HCl,反应的化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl。③产品硅中若含有微量铁单质,试样用稀盐酸溶解,Fe与稀盐酸反应生成FeCl2和H2,所以只要检验上层清液中是否含Fe2+即可判断产品中是否含铁单质。检验Fe2+选用氯水和KSCN溶液。
《硅酸盐与无机非金属材料》导学案+课时作业
第2课时硅酸盐与无机非金属材料[学习目标] 1.能从材料组成的角度对生活中常见的材料进行分类，能根据使用要求选择适当的材料，能解释使用注意事项，并能科学合理使用。2.了解硅酸盐的主要性质，知道传统硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料的性能；体会材料性能与应用的关系。 1.硅酸盐及传统无机非金属材料 (1)硅酸盐 ①性质：硅酸盐性质□01稳定，熔点□02较高，多数□03难溶于水。 ②表示方法：硅酸盐的组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。例如：硅酸钠(Na2SiO3)可表示为□04Na2O·SiO2，钠长石(NaAlSi3O8)可表示为□05 Na2O·Al2O3·6SiO2。 ③最简单的硅酸盐——Na2SiO3，其水溶液俗称□06水玻璃。 (2)传统的无机非金属材料——硅酸盐产品
2．新型无机非金属材料 硅酸盐与无机非金属材料 [交流研讨] 一位历史学家说过这样一句话“当中国人烧制出陶器时，西方人还在树上生活，而西方人学会了烧制陶器时，中国人已经烧制出瓷器享受生活”，这说明中国人很早就烧制出陶瓷做餐饮器皿，你认为烧制陶瓷的工艺流程是怎样的？ 提示：用黏土和泥―→成形―→凉干―→烧制。
[点拨提升] 1．水泥在烧制过程中发生了复杂的物理、化学变化，其性能是具有水硬性，广泛应用于建筑。 2．陶瓷：耐腐蚀、耐高温、硬而脆，经不起热冲击。 3．玻璃：硬而脆、耐腐蚀、透光性能好，不易加工，无固定的熔、沸点。 4．Na2SiO3的性质与用途 知识拓展 硅酸盐组成的表示方法 (1)化学式法：如硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)等。 此法一般用于组成比较简单的硅酸盐。 (2)氧化物法：一般用于组成比较复杂的硅酸盐。 ①各氧化物的排列顺序：较活泼金属氧化物→较不活泼金属氧化物→SiO2→H2O。 ②氧化物化学式之间用“·”隔开。 ③氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素均表示成化合价相同的氧化物，并按前后原子个数守恒原则配置系数。 ④系数出现分数时化为整数 如石棉：KAlSi3O8→K2O·Al2O3·6SiO2。 特别提醒(1)由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物的组合形式表示法。实际上硅酸盐不是以简单氧化物的形式存在的，而是以各种结构复杂的盐的形式存在的。
新型无机非金属材料有哪些
新型无机非金属材料有哪些 新材料全球交易网 新型无机非金属材料有哪些？“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。更多增值服务，请关注“新材料全球交易网”。 一、重要概念 1、新型无机非金属材料 （1）是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 （2）包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 2、陶瓷 （1）从制备上开看，陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 （2）从组分上来看，陶瓷是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。 3、玻璃 （1）狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。 （2）一般：若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度 Tg）。 玻璃转变温度：玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。 具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，能在空气或水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料 6、复合材料 由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 （1）可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的基础（高岭石、伊利石、蒙脱石） （2）弱塑性原料：叶蜡石、滑石 （3）非塑性原料：减塑剂——石英；助熔剂——长石 3、坯料的成型的目的
化学无机非金属材料的专项培优练习题(含答案)及答案解析
化学无机非金属材料的专项培优练习题(含答案)及答案解析 一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析） 1．某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成．某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究． 下列有关说法不正确的是（） A．由Ⅱ可知X中一定存在SiO2 B．无法判断混合物中是否含有Na2O C．1.92 g固体成分为Cu D．15.6 g混合物X中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1 【答案】B 【解析】 途径a：15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液，所以是铜离子的颜色，但是金属Cu和盐酸不反应，所以一定含有氧化铁，和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应，二氧化硅可以和氢氧化钠反应，4.92g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3.0g，所以该固体为二氧化硅，质量为3.0g，涉及的反应有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，又Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu；结合途径b可知15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g，固体中一定还有氧化钠，其质量为9.2g， A．由以上分析可知X中一定存在SiO2，故A正确； B.15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，只有氧化钠与水反应，混合物中一定含有Na2O，故B错误； C．Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu，故C正确； D．设氧化铁的物质的量是x，金属铜的物质的量是y，由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、 Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出：Fe2O3～2Fe3+～Cu，则160x+64y=6.4，64y﹣64x=1.92，解得 x=0.02mol，y=0.05mol，所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g，金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g，则原混合物中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1，故D正确； 【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算，侧重于学生的分析和计算能力的考查，为高考常见题型，注意掌握检验未知物的采用方法，能够根据反应现象判断存在的物质，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量，难度中等． 2．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（） ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
高中化学 课时作业6 无机非金属材料 新人教版第二册
课时作业6 无机非金属材料 [学业达标] 1．下列关于无机非金属材料的说法不正确的是( ) A ．传统无机非金属材料是指：玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B ．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，具有极大强度 C ．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D ．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 解析：新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料易碎、强度不够等缺点，并且具有特殊结构、特殊功能；新型无机非金属材料的主要成分并不一定是硅酸盐，如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。 答案：D 2．下列关于玻璃的叙述正确的是( ) A ．玻璃是硅酸盐产品，有固定的熔点 B ．玻璃是由几种成分熔化在一起而形成的晶体 C ．玻璃的成分及各成分的比例固定不变 D ．玻璃生产中所涉及的两个主要反应均有CO 2生成 解析：玻璃不是晶体，没有固定的熔点，A 、B 项错误；玻璃的种类较多，不同玻璃的 成分及各成分的比例不同，C 项错误；玻璃生产中所涉及的两个主要反应为CaCO 3＋SiO 2===== 高温CaSiO 3＋CO 2↑、Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，均有CO 2生成，D 项正确。 答案：D 3．下列说法正确的是 ( ) A ．石英玻璃、玛瑙、水泥和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 B ．红宝石、珍珠、水晶、钻石等装饰品的主要成分都是硅酸盐 C ．氢氟酸能够雕刻玻璃 D ．硅酸具有酸的通性，能使石蕊溶液变红 解析：石英玻璃、玛瑙的成分是SiO 2，不属于盐，A 不正确；红宝石的主要成分为三氧化二铝、珍珠的主要成分为CaCO 3、水晶的主要成分为SiO 2、钻石为碳单质，均不属于硅酸盐，B 不正确；氢氟酸能与玻璃的成分之一SiO 2发生反应：4HF ＋SiO 2===SiF 4↑＋2H 2O ，C 正确；硅酸具有酸的通性，例如能与碱反应，但其难溶于水，不能使石蕊溶液变色，D 错。 答案：C 4．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述中，正确的是( )
硅-无机非金属材料教案
硅无机非金属材料教案 一、教学目标 1. 了解硅、二氧化硅的主要性质。 2. 认识硅、二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。 3、认识物之间既有相似性，又有各自的特性 4、初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力 二、教学重点、难点 重点：二氧化硅的结构、性质和用途；硅单质的用途 难点：二氧化硅的结构和化学性质 三、教学方法 1、自主学习，培养学生自学的能力。 2、设疑引导、变疑为导、变教为导的思路教学法 四、教学过程 新课导入：材料是人类生活必不可少的物质基础。没有感光材料，我们就没法留下美好的回忆；没有高纯的单晶硅就没有今天的电脑；没有特殊的新型材料，火箭就没法上天，人类的登月计划也无法实现，因此说材料的发展对我们的生活至关重要。从化学的角度来说，任何物质都是由元素组成，那元素与这些材料之间又有什么样的关系呢？接下来我们就来学习一下元素与材料之间的关系。 板书：硅无机非金属材料 学生活动：阅读教材思考一下问题 1、无机非金属材料包括哪些？ 2、这类材料的特点有哪些？ 讲解： 1、无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、无机非金属涂层等 2、这类材料的特点是耐高温、硬度高、抗腐蚀，有些材料还有独特的光电性质。 一、半导体材料与单质硅 学生活动：阅读教材思考一下问题 1、什么是半导体材料？ 2、最早使用的半导体材料是什么？为什么能广泛使用？ 3、现在广泛使用的半导体材料是什么？为什么能广泛使用？ 讲解：1、半导体材料是指导电能力介于导体与绝缘体之间的一类材料；
2、最早使用的半导体材料是锗，由于其含量很低，提炼工艺复杂，价格昂贵，所以没能广泛使用。 3、现在广泛使用的半导体材料低硅，由于其储量丰富，仅次于氧，常温下化学性质稳定，所以能广泛使用。 过渡：硅除了作为半导体材料被广泛使用外，还具有什么其他的性质和用途呢？ 硅的性质与用途 1、物理性质：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，是一种良好的半导体材料。 硅的同素异形体：晶体硅和无定形硅 2、预测物质的化学性质（分类思想） 硅属于非金属单质应该和C、P、S等非金属单质具有类似的性质 1、C、P、S等非金属单质常温下性质比较稳定 硅的性质在常温也比较稳定 2、C、P、S等非金属单质在一定条件下可以和氧气反应 硅也在一定条件下和氧气反应 学生活动：画出C、Si的原子结构简图，并由此分析：硅的化学性质活不活泼，为什么？硅的化合价主要是多少？ 讲解：Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。 化学性质：（常温下比较稳定） Si+O2△SiO2（条件：研碎的硅、加热） 过渡：硅的性质比较稳定，长温下除了可以和F2、HF及强碱反应外，很难和其他物质反应 学生活动：根据硅的化合价分别写出硅与F2、HF及强碱的化学反应方程式： Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2↑ 过渡：高纯度的单质硅作为半导体材料而被广泛应用于电子、计算机领域，但在自然界中并没有游离态的硅存在，大多以SiO2、硅酸盐的形式存在，这就需要我们通过化学方法制取单质硅。
无机非金属材料教案
无机非金属材料教案 第三节无机非金属材料 ●教学目标 使学生对硅酸盐工业及一些产品和新型无机非金属材料有大致印象。 使学生认识到化学在社会、生活、生产、科学技术中的重要作用。用科学的奇妙和威力激发学生学习化学的兴趣。 通过介绍我国材料科学发展的成就，对学生进行爱国主义教育。 通过社会及科学技术的发展对新型材料的要求，培养学生的社会责任感。 ●教学重点 水泥、玻璃、陶瓷工业的发展及其在现代国民经济中的主要地位 新型无机非金属材料的特点、用途和发展 ●教学难点 激发学生的求知欲 培养学生热爱科学的情感 ●课时安排 课时
●教学方法 实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验 ●教学用具 录像机、投影仪 普通玻璃片、红色玻璃片、蓝色玻璃片各一块，普通玻璃管、被碰损的搪瓷碗或杯，稀盐酸、酒精喷灯、火柴、图片、高压钠灯、光导纤维玩具。 ●教学过程 课时 ［引言］请同学们看以下一些住宅图，并注意它们各自的构成材料。 ［图片展示］图片1：原始人居住的洞穴 图片2：用茅草搭起来的房屋 图片3：用树枝、泥巴盖起来的房子 图片4：用石头砌起来的石屋，用木棍、木板搭起来的房子 图片5：用砖、水泥等盖的住宅 图片6：高楼大厦 图片7：现代居室 ［问］大家看了这些图片以后，想到了什么? ［生］甲：人类社会是越来越进步的。 乙：所用材料越来越高级。
丙：人类智慧的力量是无穷的。 丁：人类可以在自然条件材料的基础上进行再加工。 戊：人类加工自然资料的技术越来越高，以至于根本看不出它们的本来面目。 …… ［师］大家回答得很好。以上图片说明这样一个事实，即在人类社会发展的过程中，大自然馈赠予人类的材料，已远远不能满足人类社会发展的需求。为了人类自身发展的需要，人们总是在大自然的馈赠之外，用自己的聪明才智和勤劳的双手，不断地研制、创造着各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。 人类使用和制造材料有着悠久的历史，从制造出种材料——陶开始，发展到今天，材料的品种越来越多，各种材料组成了一个庞大的材料家族。 在材料家族中，有一类非常重要的材料叫无机非金属材料。 ［板书］第三节无机非金属材料 ［引言］请大家看录像机展示的这些物品。 ［录像机展示］水泥、住宅玻璃、汽车、火车的车窗玻璃、挡风玻璃、各种颜色的玻璃、光学仪器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷质餐具、卫生设施、艺术饰品。 ［师］录像机刚刚展示的这些物品可谓琳琅满目。大家是否能想到，这些形态不一，用途各异的物品却源自于同一
高考化学专题复习无机非金属材料的推断题综合题
高考化学专题复习无机非金属材料的推断题综合题 一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析） 1．下列叙述正确的是 ①久置于空气中的氢氧化钠溶液，加盐酸时有气体产生 ②浓硫酸可用于干燥氢气、碘化氢等气体，但不能干燥氨气、二氧化氮气体 ③Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱 ④玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品 ⑤浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性 ⑥氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得到相同的物质 A．①④⑤B．①⑤⑥C．②③④D．④⑤⑥ 【答案】B 【解析】 试题分析：①久置于空气中的氢氧化钠溶液和空气中的CO2反应生成变为碳酸钠，碳酸钠可以和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳，①正确；②浓硫酸具有吸水性和强氧化性，浓硫酸可用于干燥中性、酸性且不具有还原性的气体，不能干燥还原性的碘化氢气体，不能干燥碱性气体如氨气等，②错误；③红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，没有碱生成，③错误；④玻璃、水泥主要成分是硅酸盐，都是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，④错误；⑤浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性和强氧化性，浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性，⑤正确；⑥氯化铁属于强酸弱碱盐，溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和HCl，加热促进水解，氯化铁胶体加热会聚沉，两者均产生红褐色沉淀氢氧化铁，灼烧后产物都是三氧化二铁，⑥正确．答案选B。 考点：考查常见物质的性质与用途。 2．下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是（） ①向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的H2SO4 ③向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2④向石灰水中通入过量CO2 ⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸． A．①②③B．①②⑤C．①②③⑤D．①③⑤ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 ①中发生的反应是Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，NaHCO3比Na2CO3溶解度小但质量大，且反应中中消耗H2O，所以有沉淀析出且不溶解，符合；②向Fe(OH)3胶体中加入H2SO4首先发生胶体的聚沉，出现Fe(OH)3沉淀，H2SO4过量，Fe(OH)3与H2SO4反应而溶解，不符合；③硝酸钡溶液中通入二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，能氧化亚硫酸为硫酸，溶液中生成硫酸钡沉淀，现象是只生成沉淀，③符合；④向澄清石灰水中通入过量的CO2，先生成碳酸钙沉淀，后沉淀溶解生成碳酸氢钙溶液，反
高中化学 第4章 第1节《无机非金属材料的主角》作业新人教版必修1
第一节无机非金属材料的主角硅 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 2．下列叙述中，正确的是( ) A．自然界中存在大量的游离态的硅 B．石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅 C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱的溶液发生化学反应 D．自然界中硅都存在于石英中 3．下列关于硅酸的叙述中错误的是( ) A．硅酸是一种很弱的酸B．硅酸不稳定，加热脱水会产生二氧化硅C．硅酸可由二氧化硅与水反应制得 D．硅酸应由可溶性硅酸盐与盐酸或二氧化碳反应制得 4．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( ) A．CO2→H2CO3 B．SiO2→Na2SiO3 C．Na2CO3→Na和CO3 D．SiO2→H2SiO3 5．在反应SiO2＋3C SiC＋2CO↑中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为( ) A．1∶3 B.3∶1 C．2∶1 D.1∶2 6．下列各组物质间，不能发生反应的是( ) A．二氧化硅与氧化钙(高温) B．二氧化硅与氢氧化钠(常温) C．二氧化硅与碳(高温) D．二氧化硅与浓硝酸(常温) 7．下列离子在水溶液中能大量共存的是( )
A．H＋、K＋、HCO－3、Ca2＋B．OH－、Na＋、Mg2＋、HCO－3 C．Na＋、H＋、Cl－、NO－3D．Na＋、SiO2－3、H＋、Cl－ 8．实验室保存试剂的方法正确的是( ) A．氢氟酸存放在带橡皮塞的玻璃瓶中 B．氢氧化钙溶液存放在配有磨口玻璃塞的玻璃瓶中 C．NaOH溶液存放在带橡皮塞的细口玻璃瓶中 D．氢氧化钠固体盛放在带橡皮塞的细口玻璃瓶中 9．下列离子方程式书写不正确的是( ) A．往NaOH溶液中通入过量CO2：CO2＋OH－=HCO－3 B．单质硅与烧碱溶液反应：Si＋2OH－＋H2O=SiO2－3＋2H2↑ C．石英砂与烧碱反应制水玻璃：SiO2＋2OH－=SiO2－3＋H2O D．往水玻璃中通入少量二氧化碳：Na2SiO3＋2H2O＋CO2=H4SiO4↓＋2Na＋＋CO2－3 10．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是( ) A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出 B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解 C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成 D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解 11．高岭土的组成可表示为Al2Si2O x(OH)y，其中x、y的数值分别是( ) A.7、2 B.5、4 C.6、3 D.3、6 12.实验室中固体试剂可以放在广口瓶中保存，液体试剂放在细口瓶中储存，但是有些试剂必须储存在具有橡胶塞的试剂瓶中。以下物质必须储存在具有橡胶塞的试剂瓶中的是( )
无机非金属材料总结(完整版)
第一章 1. 粘土的定义：是一种颜色多样，细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。 粘土是自然界中硅酸盐岩石（主要是长石）经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物，是多种微细矿物和杂质的混合体。 2. 粘土的成因：各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化，水解，热液蚀变等作用可变为粘土。一次粘土（原生粘土）风化残积型：母岩风化后残留在原地所形成的粘土。（深层的岩浆岩（花岗岩、伟晶岩、长石岩）在原产地风化后即残留在原地，多成为优质高岭土的矿床，一般称为一次粘土）。 二次粘土（次生粘土）沉积型：风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后，在低洼地方沉积而成的矿床，成为二次粘土。 一次粘土与二次粘土的区别： 分类化学组成耐火度成型性 一次粘土较纯较高塑性低 二次粘土杂质含量高较低塑性高 3. 高岭土、蒙脱土的结构特点： 高岭土晶体结构式：Al4[Si4O10](OH)8，1:1型层状结构硅酸盐，Si-O四面体层和Al-(O,OH)八面体层通过共用氧原子联系成双层结构，构成结构单元层。层间以氢键相连，结合力较小，所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。 蒙脱土（叶蜡石）是2:1型层状结构，两端[SiO4]四面体，中间夹一个[AlO6]八面体，构成单元层。单元层间靠氧相连，结合力较小，水分子及其它极性分子易进入晶层中间形成层间水，层间水的数量是可变的。 4. 粘土的工艺特性：可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩、烧结性。 1)可塑性：粘土—水系统形成泥团，在外力作用下泥团发生变形，形变过程中坯泥不开裂， 外力解除后，能维持形变，不因自重和振动再发生形变，这种现象称为可塑性。 表示方法：可塑性指数、可塑性指标 可塑性指数（w）：W=W2-W1W降低——泥浆触变厚化度大，渗水性强，便于压滤榨泥。 W1塑限：粘土或（坯料）由粉末状态进入塑性状态时的含水量。 W2液限：粘土或（坯料）由粉末状态进入流动状态时的含水量。 塑限反映粘土被水润湿后，形成水化膜，使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性的含水量。 塑限高，表明粘土颗粒的水化膜厚，工作水分高，但干燥收缩也大。 液限反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小。W2上升表明颗粒很细，在水中分散度大，不易干燥，湿坯强度低。 可塑性指标：在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，也可以以这时的相应含水率表示。 反应粘土的成型性能：应力大，应变小——挤坯成型；应力小，应变大——旋坯成型根据粘土可塑指数或可塑指标分类： i.强塑性粘土：指数＞15或指标＞3.6 ii.中塑性粘土：指数7～15，指标2.5～3.6 iii.弱塑性粘土：指数l～7，指标<2.5 iv.非塑性粘土：指数<1。 2)结合性：粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团，并且有一
硅与无机非金属材料
第四章第1节硅与无机非金属材料 【教学目标】 1.知识技能目标: 掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。 2.方法与过程目标: 学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法，能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性，并能运用通性简单预测其他物质的性质。 3.情感态度与价值观目标: 通过对作为计算机、光通信等高科技关键材料的硅、二氧化硅等无机非金属材料的学习，利用学生对高科技的浓烈兴趣，激发学生对化学的兴趣。 【重点、难点】 硅、二氧化硅的主要性质 【预习提纲】 一、单质硅和半导体材料 1、无机非金属材料主要包括：、、等，、 、属于传统非金属材料。 2、半导体材料指导电能力介于和之间的一类材料。 最早使用的半导体材料是，现已成为应用广泛的半导体材料。 3、硅的物理性质 单质硅有和两种。 晶体硅是色，有光泽、硬而脆的固体。 4、硅的化学性质： 常温下： 加热条件下： 5、硅的用途 硅用于制造，此外硅合金可用于制造。
二、二氧化硅与光导纤维 1、二氧化硅广泛存在于自然界中，、的主要成分就是二氧化硅。 2、二氧化硅的组成和性质 （1）二氧化硅晶体由和构成，晶体中硅原子和氧原子的个数之比是______，它的高，大，透明二氧化硅晶体俗称水晶，水晶常用来制造和等。光导纤维的主要成分： （2）化学性质： 酸性氧化物： 特性： 3、二氧化硅的用途： 【教学过程】 从现实生活中硅元素的存在引入课题 瓷器水晶太阳能电池板沙滩 一、单质硅和半导体材料 【方法介绍】：研究物质主要从存在、结构、性质、制备、用途等几个角度加以考虑。 【阅读】107、108页教材，了解硅的存在和物理性质： 1、硅的存在 自然界存在形态：，地壳当中元素含量居第位。 单质硅有和两种同素异形体。 （从组成的角度看，晶体硅和无定形硅之间是什么关系？还有哪些物质具有相同的关系？）
考研复试题库无机非金属材料工艺学
一、名词解释 1.无机非金属材料无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、 以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料。是除金属材料和有机高分子材料以外的所有材料的统称。 2.玻璃玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体。其内能和构形熵高于相应的晶体，其结构为 短程有序，长程无序。 3.水泥凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将 砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。 4.陶瓷陶瓷是以无机非金属天然矿物或化工产品为原料，经原料处理、成型、干燥、烧成等工序制 成的产品。是陶器和瓷器的总称。 5.澄清剂凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃黏度，促进排除玻璃液中气泡的物质称 为澄清剂。 6.胶凝材料凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它物料而具有一定机械 强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。 7.烧成烧成通常是指将初步密集定形的粉块(生坯)经高温烧结成产品的过程。其实质是将粉料集合体 变成致密的、具有足够强度的烧结体，如砖瓦、陶瓷、耐火材料等。 8.玻璃形成体能单独形成玻璃，在玻璃中能形成各自特有的网络体系的氧化物，称为玻璃的网络形成 体。如SiO2，B2O3和P2O5等。 9.水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化的材料称为水硬性胶凝材料，如各种水 泥等。 10.玻璃的化学稳定性玻璃抵抗水、酸、碱、盐、大气及其它化学试剂等侵蚀破坏的能力，统称为玻璃 的化学稳定性。 11.凝结时间水泥从加水开始到失去流动性，即从流体状态发展到较致密的固体状态，这个过程所需要 的时间称凝结时间。 12.玻璃调整体凡不能单独生成玻璃，一般不进入网络而是处于网络之外的氧化物，称为玻璃的网络外 体。它们往往起调整玻璃一些性质的作用。常见的有Li2O，Na2O，K2O，MgO，CaO，SrO和BaO等。 13.坯、釉适应性坯、釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体不开 裂、不剥脱的能力。 14.假凝假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就 显示凝结。假凝放热量极微，而且经剧烈搅拌后，浆体又可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度并无不利影响；但仍会给施工带来一定困难。 15.水泥混凝土由水泥、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料，经合理配合的混合料， 加水拌合硬化后形成具有凝聚结构的材料。 16.急凝急凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就显 示凝结。急凝放热，急凝往往是由于缓凝不够所引起，浆体已具有一定强度，重拌并不能使其再具塑性。 17.玻璃熔化玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的、并符合成型要求的玻璃液的 过程。 18.玻璃中间体一般不能单独形成玻璃，其作用介于网络形成体和网络外体之间的氧化物，称之为中间 体，如 A12O3，BeO，ZnO，镓Ga2O3，TiO2、PbO等。 19.IM 铝率又称铁率，其数学表达式为： IM = Al2O3/Fe2O3 铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的 质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。 20.萤石含率萤石含率指由萤石引入的CaF2 量与原料总量之比，即：萤石含率=萤石含量×CaF2含量/ 原料总量×100％ 21.煅烧指物料经过高温，合成某些矿物或使矿物分解获得某些中间产物的过程。 22.SM 硅率，又称为硅酸率，其数学表达式是：SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3) 硅率是表示熟料中氧化硅含量
2020-2021学年新人教版必修2第5章第3节无机非金属材料作业
第三节无机非金属材料 1.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.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料 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.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆 2.下列表述正确的是() ①光导纤维做通讯材料有许多优点,但怕腐蚀,铺设也很不方便 ②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成, 玛瑙的主要成分是硅酸盐 ③三峡大坝的建设使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料 ④氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能 A.①②③ B.②④ C.①③⑤ D.③④⑤ 3.下列关于硅元素及其化合物的有关说法不正确的是() A.SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料 B.SiO2能与氢氧化钠溶液和氢氟酸反应,所以SiO2是两性氧化物 C.盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞,而不用玻璃塞 D.Si是良好的半导体材料,是将太阳能转换为电能的常用材料 4.下列说法正确的是() ①合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 ②硅酸可制备硅胶,硅胶可用作袋装食品、瓶装药品的干燥剂 ③Mg2+、H+、Si O32-、S O42-在水溶液中能大量共存 ④向含K+、Na+、Br-、Si O32-的溶液中通入CO2后仍能大量共存 ⑤SiO2不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器 ⑥硅酸钠可制备木材防火剂,也可用于制备硅酸胶体 ⑦Si→SiO2→H2SiO3均能一步转化 A.①⑤⑥ B.①②⑥⑦ C.②⑥ D.③④⑥ 5.多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图5-3-1所示:
高中化学 新人教版必修2第5章第3节无机非金属材料作业
七无机非金属材料答案解析P177 (30分钟50分) 一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分) 1.宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时,必须穿上10公斤重的航天服,我国宇航员的航天服是由我国科学家研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的,主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。 下列相关叙述错误的是() A.它耐高温、抗氧化 B.它比钢铁轻,但质地较脆 C.它没有固定熔点 D.它是一种新型无机非金属材料 2.下列试剂中,能用带玻璃塞的试剂瓶贮存的是() A.氢氟酸 B.氢氧化钠溶液 C.盐酸 D.水玻璃 3.(2020·合肥高一检测)下列反应不能一步完成的是() A.SiO2→Na2SiO3 B.SiO2→H2SiO3 C.Na2SiO3→H2SiO3 D.H2SiO3→SiO2 4.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为
①SiO2+2C Si+2CO↑;②Si+3HCl SiHCl3+H2;③SiHCl3+H2Si+3HCl。 下列有关上述三个反应的叙述,不正确的是() A.①②③为置换反应 B.①②③均为氧化还原反应 C.反应①③中硅元素均被还原 D.由反应①可知,非金属性C>Si 5.(2020·康定高一检测)“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法中正确的是() A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品,其主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 B.生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土 C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 二、非选择题(本题包括1小题,共10分) 6.中国高铁对实现“一带一路”的倡议有重要的作用。 (1)建设高铁轨道需要大量的水泥,生产水泥的主要原材料是黏土和;还需要加入适量 调节水泥硬化速率。 (2)高铁上的信息传输系统使用了光导纤维,其主要成分是;乘务员使用的无线通话机的芯片材料是。 (3)高铁上安装有许多玻璃,氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹,氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应的化学方程式为。 (4)高铁上的卫生间没有任何异味,是由于所使用的马桶、地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品。向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体,该反应的离子方程式为。
济南大学无机非金属材料工艺性能与测试期末复习重点.doc
材料工艺性能与实验期末复习重点 1.火山灰反应：材料木身不只备水硬性，但是在碱性条件下，其水硬性能够被激发，发生 水化反应产生强度。 2.当硅酸盐水泥混凝土建筑工程遇到硫酸盐侵蚀的条件，应如何调整？ 答：⑴减少熟料中的GA的含量； ⑵增加活性混合才掺量，减少水化产物中03（014）2的含量； ⑶增加水泥细度，提高水泥混凝土的致密度； ⑷使用抗硫酸盐水泥或硫铝酸盐水泥。 3.水泥的三个率值：石灰石饱和系数、硅率、铝率。 IM铝率乂称铁率，其数学表达式为：IM = Al2O3/Fe2O3铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。 硅率表示熟料中氧化硅含量氧化铝、氧化铁之和的质量比。（表示熟料中硅酸盐矿物 与熔剂矿物的比例。）SM=———— ^2°3 + Fe2°3 K H =CaO-' 65Al:O r035Fe A石灰饱和系数KH是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙 2.8S Z O2 （C3S + C25 ）所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。（即KH表熟料中二氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度. 4.碳酸钙滴定值的测定意义及测定原理： （1）测定原理：水泥生料中所有的碳酸盐（包括碳酸钙、碳酸镁）均能与标准盐酸溶液作用，生成相应的盐与碳酸（又分解为（：02与1420）,然后用NaOH标准溶液滴定过剩的盐酸， 根据消耗XaOH标准溶液的体积毫升数与浓度、计算生料中的碳酸钙的滴定值。 ⑵测定意义：①水泥生料的主耍成分是石灰石，提供所需的CaO量，以确保熟料中形成足够 的C3S;②控制生料中CaO含量，亦即控制KH;③控制生料成分的均匀性；④是对生料质量控 制的主要项目之一，可以很好地控制水泥的连续化生产。。 5.游离氧化钙：游离氧化钙是指熟料中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙，又称游离石灰（f-CaO）o 6.为什么过量的游离氧化钙会引起水泥安定性不良？ 答：游离氧化钙水化很慢，在水泥浆体硬化后体积继续膨胀，造成硬化水泥局部膨胀应力。因而若游离氧化钙过量，会使水泥的强度下降，造成水泥的安定性不良。 7.为什么过量的游离三氧化硫会引起水泥的安定性不良？ 答：水泥熟料在粉磨过程中，必须加入适量的石膏起到缓凝作用，石膏和C3A反应生成钙矶石，包裹在C3A表面，阻止了快速水化和闪凝，AFt （钙矾石）形成需要大量结晶水， 如果水泥中含有过量的S03,水化后会有该反应，在硬化后的水泥中产生针棒状的Aft 晶体， 造成水泥体积膨胀，从而造成水泥安定性不良。
无机非金属材料知识点
无机非金属材料知识点 一、重要概念 1、无机非金属材料 ①以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 ②是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 2、陶瓷 ①从制备上开看，陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 ②从组分上来看，陶瓷是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。 3、玻璃 ①狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质 ②一般：若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度 Tg）。 玻璃转变温度：热膨胀系数和比热等物理性质的突变温度。 具有Tg的非晶态材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的无机非金属材料 6、复合材料 复合材料是两种或两种以上物理、化学性质不同的物质组合而成的一种新的多相固体材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 ①可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的基础（高岭石、伊利石、蒙脱石） ②弱塑性原料：叶蜡石、滑石 ③非塑性原料：减塑剂：石英助熔剂：长石
3、坯料的成型的目的 将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品，使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度 4、陶瓷的成型方法 ①可塑成型：在坯料中加入水或塑化剂，制成塑性泥料，然后通过手工、挤压或机加工成型；（传统陶瓷） ②注浆成型：将浆料浇注到石膏模中成型 ③压制成型：在金属模具中加较高压力成型；（特种陶瓷） 5、烧结 将初步定型密集的粉块（生坯）高温烧成具有一定机械强度的致密体。 固相烧结：烧结发生在单纯的固体之间 液相烧结：有液相参与，加助溶剂产生液相 好处：降低烧结温度，促进烧结 6、陶瓷的组织结构：晶相、玻璃相、气相 ①晶相：陶瓷的主要组成；分为主晶相和次晶相 ②玻璃相：玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热性等不利，不能成为陶瓷的主导组成部分。 玻璃相在陶瓷中的作用：粘结：粘结晶粒，填充空隙，提高致密度 降低烧成温度，促进烧结 ③气相：气孔；降低强度，造成裂纹。 7、陶瓷力学性能的特点 ①硬度：高②强度：抗拉强度很低、抗压强度非常高 ③塑性：塑性极差④韧性：韧性差、脆性大 8、陶瓷热学性能的特点 ①导热性：差，良好的绝热材料 ②热稳定性（抗热震性）：概念：材料承受温度的急剧变化而不至于被破坏的能力。陶瓷抗热震性一般较差 9、结构陶瓷 ①概念：能作为工程结构材料使用的陶瓷，一般具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境。 ②常见种类：Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4…陶瓷 ③应用：…… 10、陶瓷增韧技术：【机理：阻碍裂纹的扩展】 ①相变增韧：相变可吸收能量；体积膨胀可松弛裂纹尖端的拉应力，甚至产生
2019-2020学年新教材必修第二册 第五章第三节 无机非金属材料 作业
第三节 无机非金属材料 1、宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10公斤重的航天服，我国宇航员的航天服是由我国科学家研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的，主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述错误的是（ ） A.它耐高温、抗氧化 B.它比钢铁轻，但质地较脆 C.它没有固定熔点 D.它是一种新型无机非金属材料 2、《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖巾燃薪举火”，“绕水转釉（主要为青色），与造砖同法”。下列说法错误的是（ ） A.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐 B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化 C.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦 D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 3、下列关于硅酸盐材料的说法错误的是（ ） A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷 B.生产陶瓷的主要原料是黏土 C.普通玻璃的主要成分只有2SiO D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要生产原料 4、关于二氧化硅的叙述不正确的是（ ） ①二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 ②硅、碳原子最外层都有4个电子，故2SiO 的物理性质与2CO 类似 ③2SiO 既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，是两性氧化物 ④将2CO 通入23Na SiO 溶液中有胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强 A.②③ B.③④ C.②④ D.①④
5、据报道，科学家开发出一种低成本光伏 材料—蜂窝状石墨烯，其生产原理是223Na O 2CO Na CO C 一定条件 ＋＋（石墨烯），然后除去23Na CO ，即可制得蜂窝状石墨烯。 下列说法不正确的是（ ） A.该生产石墨烯的反应属于氧化还原反应 B.石墨烯 与 金刚石互为同素异形体 C.2Na O 属于碱性氧化物，CO 属于酸性氧化物，23Na CO 属于盐 D.自然界中碳元素有游离态和化合态 两种存在形式 6、月球上的主要矿物有辉石（2CaMgSi O ）斜长石（38KAlSi O ）和橄榄石 ［（Mg 或 24Fe SiO ］等，下列说法或分析不正确的是（ ） A.辉石斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B.斜长石的氧化物形式可表示为2232K O Al O 3SiO ?? C.橄榄石中铁为＋2价 D.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气 7、世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博 士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法不正确的是（ ） A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英 B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止 烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 8、高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅 有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下。下列说法正确的是（ ） A.自然界中存在大量的单质硅 B.电弧炉中反应的化学方程式为22SiO C Si CO ++↑高温
无机非金属材料的主角硅练习题及答案解析
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题 1．下列不是水玻璃用途的是() A．肥皂填料B．木材防火剂 C．纸板黏胶剂D．建筑装饰材料 解析：水玻璃是Na2SiO3溶液，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 答案： D 2．下列物质中，不含有硅酸盐的是() A．水玻璃B．硅芯片 C．黏土D．普通水泥 解析：水玻璃是Na2SiO3的水溶液，黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸盐，硅芯片的主要成分是硅。 答案： B 3．SiO2属于酸性氧化物的理由主要是() A．硅是非金属元素 B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 C．SiO2能与强碱反应生成盐和水 D．SiO2不能与酸反应 解析：依据酸性氧化物的概念进行判断——能与强碱反应生成盐和水的氧化物。 答案： C 4．下列说法错误的是() A．二氧化硅是光导纤维的主要原料 B．硅是信息技术的关键材料 C．陶瓷餐具所用材料为硅酸盐 D．水晶镜片所用原料为硅酸盐 解析：石英、水晶、光导纤维主要成分为SiO2。Si用于信息产业及硅光太阳能电池。传统硅酸盐材料是陶瓷、水泥、玻璃，新型无机非金属材料为光导纤维、生物陶瓷等。 答案： D 5．下列物品或设备：①水泥路桥②门窗玻璃③水晶镜片 ④石英钟表⑤玛瑙手镯⑥硅太阳能电池⑦光导纤维 ⑧计算机芯片。所用材料为SiO2或要用到SiO2的是() A．①②③④⑤⑦B．全部 C．⑥⑧D．①②⑦⑧ 解析：⑥、⑧用到的材料是Si而不是SiO2，其余都用到SiO2。 答案： A 6．下列反应的离子方程式中，正确的是(多选)() A．二氧化硅和氢氟酸反应：SiO2＋4H＋===Si4＋＋2H2O B．二氧化硅和氢氧化钾溶液反应：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O C．水玻璃中滴入盐酸：SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓ D．碳酸钡滴加稀硝酸：CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑ 解析：A中氢氟酸是一种弱酸，不能拆写成离子的形式；D中碳酸钡是一种难溶性的物质，也不能拆写成离子的形式。 答案：BC 7．高岭土的组成可表示为Al2Si2O x(OH)y，其中x、y的数值分别是() A．7,2 B．5,4 C．6,3 D．3,6 解析：一般利用化合物中化合价代数和等于零的规则来列方程求解。已知化合价：Al为＋3价，Si为＋4价，O为－2价，(OH)为－1价。则2×(＋3)＋2×(＋4)＋x×(－2)＋y×(－1)＝0，化简得：2x ＋y＝14，将各项代入，只有B项符合该方程。 答案： B