复习题无机非金属材料
无机非金属材料复习题
序言、第一章1.无机材料中除金属以外统称为无机非金属材料;传统上的无机非金属材料主要有陶瓷,玻璃,水泥和耐火材料四种;2.无机非金属材料学主要研究无机非金属材料的成分和制备工艺,组织结构,材料性能和使用性能四个要素;3.玻璃结构的物质特点是：短程有序和长程无序;4.网络生成体氧化物四个要素：1每个氧离子应与不超过两个阳离子相连2在中心阳离子周围的氧离子配位数必须小于等于43氧互相共角而不共棱或共面4每个多面体至少有三个顶角是共用的;5、分相：玻璃在高温下为均匀的熔体,在冷却过程中或在一定温度下热处理时,由于内部质点迁移,某些组分分别浓集,从而形成化学组成不同的亮个相,此过程称为分相;6. 玻璃的粘性：粘度随温度变化的快慢是一个重要的玻璃生产指标；短性玻璃：粘度随温度变化的快的玻璃;7.影响玻璃机械强度的因素：1化学组成2玻璃中的缺陷3温度4玻璃中的应力第二章1 .玻璃的原料：凡能用于制造玻璃的矿物原料,化工原料,碎玻璃等统称；配合料：为熔制具有某种组成的玻璃所采用的,具有一定配比的各种玻璃原料的混合物2.玻璃原料通常按其用量和作用的不同分为主要原料和辅助原料;3.一般配合料的制备过程是：计算出玻璃配合料的料方,根据料方称取各种原料,再用混合机混匀即制得了玻璃配合料;4.选择原料是应遵循以下原则：1原料的质量应符合玻璃制品的技术要求2便于日常生产中调整成分3适于融化与澄清,挥发与分解的气体无毒性4对耐火材料的侵蚀要小5原料应易加工,矿藏量大,运输方便,价格低5.设计玻璃组成的原则：1根据组成,结构和性质的关系,使设计的玻璃能满足预定的性能要求2根据玻璃形成图和相图,使设计的组成能够形成玻璃析晶倾向小3根据生产条件使设计的玻璃能适应熔制,成型,加工等工序的实际要求;4所设计的玻璃应当价格低廉,原料易于获得;第三章1.从加热配合料直到熔成玻璃液分为五个阶段：1硅酸盐形成阶段2玻璃形成阶段3玻璃液的澄清阶段4玻璃液的均化阶段5玻璃液的冷却阶段;2.两者膨胀系数不同,则在两者界面上将产生结构应力,这就是玻璃制品炸裂的原因;3.产生二次气泡的主要原因：1硫酸盐的热分解2物理熔解的气体析出3玻璃中某些组分易产生二次气泡4.配合料的湿润能改善配合料的均匀性：因为配合料中保持一定的水分,能使配合料中的芒硝和纯碱等助熔剂覆盖粘附于石英砂颗粒表面,提高了内摩擦系数,并使配合料颗粒的位置相互巩固,减小分层倾向,提高配合料的反应能力及减轻飞料现象;5.玻璃澄清时的最高温度点和成型时的最低温度点是具有决定意义的两点;6.玻璃熔制工艺制度除温度制度外,还有压力制度,气氛制度,泡界线制度及玻璃液面制度;7.暂时应力：在温度低于应变点时,处于弹性变形温度范围内的玻璃在经受不均匀的温度变化时所产生的热应力,随温度梯度的存在而存在,随温度的梯度的消失而消失的应力;8.永久应力：当玻璃内外温度相等时所残留的热应力;9.微晶玻璃：把有晶核剂的特定组成的玻璃在有控条件下进行晶化热处理,使原单一的玻璃形成了有微晶和玻璃均匀分布的复合材料;第七章1.石英在陶瓷生产中作用：1是瘠性材料,可降低可塑性,减少收缩变形,加快干燥2在高温时可溶于长石玻璃中,增加液相粘度,减小高温时的胚体变形;3未熔石英与莫来石可以起构成胚体骨架,增加强度;4在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融温度和粘度,提高釉的耐磨性和康化学腐蚀性;2.三种天然材料的作用：粘土提供了可塑性,以保证成型的工艺要求,石英石耐熔的骨架成分,长石则是助熔剂促使烧结时玻璃相的形成;3. 莫来石3Al2O3·2SiO2~2Al2O3·2SiO2莫来石具有良好的化学、力学与耐高温性能,是传统陶瓷中形成的主要晶相之一;第八章、第九章1.坯料：指将陶瓷原料经拣选,破碎等工序后,进行配料,在经混合细磨等工序后得到的具有成型性能的多组分混合物;成型：就是将坯料制成具有一定形状,轻度的的坯体,其过程取决于坯料的成型性能及工艺方法;3.注浆成型：指泥浆注入具有吸水性能的模具中而得到坯体的一种成型方法;4.触变性：指泥浆在外力的作用下,流动性暂时增加,外力去除后具有缓慢可逆的性质;5.泥料出现触变性的原因：粘土片状颗粒的表面尚残留少量电荷未被完全中和,以致形成局部的边--边或边--面结合,构成了空间网络结构;这时泥浆中大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中,使静止的整个粘土--水系统形成一种好似水分减少,粘度增加的变稠和固化状态;但这种网络结构是疏松和不稳定的,稍有剪切力作用或震动时,就能破坏这种网络结构,使被分隔或封闭在空隙中的自由水又解脱出来,整个系统又会变成一水分充足,粘度降低,流动性增加的状态;在放置一段时间后,上述网络结构又会重新建立,重新又出现变稠现象,此亦叫触变厚化现象6.压制成型：指在坯料中加入少量水分或塑化剂,然后在金属模具中经较高压力被压制成型的工艺过程;第十章1.釉：指覆盖在陶瓷坯体表面上的一层玻璃态物质;一般来说,釉层基本上是一种硅酸盐玻璃;2.釉料配方的总原则：釉料必须适应于坯料;3.坯釉中间层的形成：由于坯釉化学组成上的差异,烧釉时釉的某些成分渗透到坯体的表层中,坯体某些成分也会扩散到釉中,溶解到釉中;通过熔解与扩散的作用,使接触带的化学组成和物理性质介于坯体与釉层之间,结果形成中间层;具体地说,该层吸收了坯体中的Al2O3、SiO2等成分,又吸收了釉料的碱性氧化物及B2O3等;它对调整坯釉之间的差别、缓和釉层中应力、改善坯釉的结合性能起一定的作用;4.坯和釉的适应性：1热膨胀系数对坯、釉适应性的影响;2中间层对坯、釉适应性的影响;3釉的弹性、抗张强度对坯、釉适应性的影响;4釉层厚度对坯、釉适应性的影响;第十一章1.干燥：用加热蒸发的方法出去物料中部分水分的过程;2.干燥是脱水的过程,是一个消耗时间和能量的过程;3.物料中的水分类型：自由水、吸附水、化学结合水;4.影响干燥速度的因素：坯料的性质；坯体形状,大小,厚度；坯体温度；干燥介质的温度；使热扩散与湿扩散的方向一致;5.干燥缺陷及原因分析※：一、原料配制方面①坯料配方中塑性粘土用量太多或太少,并且分布不均匀,原料颗粒大小相差过大,混合不均等,在干燥中易产生开裂;②坯体含水量太大或水分分布不均匀,在干燥中易产生开裂;二、成型方面①成型时受压不均,以致坯体各部位紧密程度不同；或压制操作不正确,坯体中气体不能很好排出,有暗裂等;②练泥或成型时坯体所产生的应力未能完全消除,在干燥时有可能发生形变;③泥料在练泥机处理时,已发生层裂,而又未能消除,则坯体干燥后易发生开裂;④注浆时石膏模过干或模型构造有缺点；脱模过早,坯体在精修、镶接时操作不当或石膏模各部位干湿度不一样,吸水不同,造成密度不一致;三、干燥方面①干燥速度过快,使坯体表面收缩过大易造成开裂;②坯体各部位在干燥时受热不均,或气流流动不均,使收缩不均而造成开裂;③坯体放置的不平稳或放置方法不适当,由于坯体本身重量作用的关系也可能变形;④坯体本身传热传质的条件不同,边角处升温、干燥快,特别是大件产品,边缘及棱角与中心部位干湿差较大,易出现开裂缺陷;⑤干燥时气流中的水气凝在冷坯上,再干燥时易使坯体开裂;5.1解决措施处理干燥缺陷,应具体分析产生缺陷的原因,得出教切合实际的结论,然后采取必要的措施来解决;（1）坯料配方应稳定,粒度级配合应合理,并注意混合均匀;（2）严格控制成型水分,水分应均匀一致;（3）成型应严格按操作规程进行,加强检查以防止有细微裂纹和层裂的坯体进入干燥器; （4）器型设计要合理,避免厚薄相差过大;（5）为防止边缘部位干燥过快,可在边缘部位作隔湿处理,即涂上油脂类物质,以降低边缘部位的干燥速度,减少干燥应力;（6）设法变单面干燥为双面干燥,有利于增大水分扩算面积,减少干燥应力;（7）严格控制干燥过程,使外扩散与内扩散趋向平衡;（8）加强干燥制度和干燥质量的监测,并根据不同的产品,指定合理的干燥制度;第十二章1.烧成：将陶瓷坯体加热至高温,发生一系列物理化学反应,然后冷却至室温,坯体的矿物组成与显微结构发生显著变化,外形尺寸得已固化,强度得意提高,最终获得某种特定使用性能的陶瓷制品的工艺过程;2.烧成就是加热坯体使之发生质变成瓷的过程;第十四章1.石膏浆体硬化并形成具有强度的人造石,一般认为其结构变化经历两个阶段,即凝聚结构形成阶段和结晶网的形成和发展阶段;2.与其它凝胶材料不同,镁质凝胶材料在使用时不用水调和,必须用一定浓度的氯化镁溶液或其他盐类溶液来调和,为什么答：MgO与水拌和,立即发生下列化学反应：MgO+H2O==MgOH2实验证明,经一般煅烧温度600℃～850℃所得的MgO,在常温下水化时,其水化产物MgOH2的最大浓度可达0.8～1.0g/L,而MgOH2在常温下的平衡溶解度为0.01 g/L,所以溶液中MgOH2的相对过饱和度很大为80～100,过大的过饱和度会产生大的结晶压力,使硬化过程中形成的结晶结构网遭到破坏;因此,镁质凝胶材料不能用水调和;第十五章1.硅酸盐水泥的主要技术要求：1细度2凝结时间3体积安定性4强度等级2.普通硅酸盐水泥的主要技术要求：1细度2凝结时间3强度等级3.生产硅酸盐水泥的主要原料：石灰质原料,粘土质原料,铁质校正原料;4.硅酸盐水泥的生产主要经过三个阶段：生料制备、熟料煅烧与水泥粉磨;5.波特兰水泥硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料,0%～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料称为硅酸盐水泥,亦称为波特兰水泥;6.六个温度带包括：Ⅰ--干燥带,Ⅱ--预热带,Ⅲ--碳酸盐分解带,Ⅳ--放热反应带,Ⅴ--烧成带,Ⅵ--冷却带;7.熟料经过粉磨,并在粉磨过程中加入少量石膏,达到一定细度,才成为水泥;水泥粉磨的比表面积约在3000cm2/g左右;8.中间相：填充在阿利特、贝利特之间的铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化合物等;9.影响阿利特C3S固溶体的因素：熟料烧结形成阿利特的过程,与液相形成温度、液相量、液相性质以及氧化钙、硅酸二钙溶解于液相的溶解速度、离子扩散速度等各种因素有关;10.矿化剂：是指能加速结晶化合物的形成,使水泥生料易烧,提高熟料量的少量外加物;11.游离氧化钙和方镁石：水泥熟料中,常常还含有少量的没有与其他矿物结合的以游离态存在的氧化钙,称为游离氧化钙,又称游离石灰;因多呈死烧状态,因此水化速度极慢,常常在水泥硬化以后,游离氧化钙的水化才开始进行,生成氢氧化钙,体积增大,在水泥石内部产生内应力,使抗拉,抗折强度有所降低严重时甚至引起安定性不良;熟料煅烧时,氧化镁有一部分可和熟料矿物结合成固溶体以及溶于液相中,多余的氧化镁结晶出来呈游离状态的方镁石存在,并对水泥安定性有不良影响;12.在硅酸盐水泥熟料中主要形成四种物质：硅酸三钙3Ca O ·SiO 2、硅酸二钙2Ca O ·SiO 2、中间相4 Ca O ·Al 2O 3·Fe 2O 3、游离氧化钙和方镁石;13. 才利特C 4AF/4 Ca O ·Al 2O 3·Fe 2O 314. 硅率：表示熟料中SiO 2与Al 2O 3、Fe 2O 3之和的质量比值,以SM 或n 表示,计算式如下： SMn=22323SiO Al O Fe O 硅率控制在1.7～2.7 15. 铝率：又称铁率,表示熟料中Al 2O 3和Fe 2O 3含量的质量比,以IM 或P 表示,计算式如下： IMP=2323Al O Fe O 铝率控制在0.9～1.7 16. 石灰饱和系数：在水泥熟料中,氧化钙总是与两性氧化物Al 2O 3、Fe 2O 3饱和生成C 3A,C 4AF ,在生成上述矿物后,所余下的Ca O 与使SiO 2饱和形成C 3S 所需的CaO 的比值称为石灰饱和系数,它表示SiO 2与CaO 饱和形成C 3S 的程度;书P19417.矿物的水化速率,就相对趋势而言,一般总是铝酸三钙最快,硅酸三钙和铁铝酸钙次之,而硅酸二钙最慢;18. 硬化水泥浆体是一非匀质的多相体系,由各种水化产物和残存熟料所构成的固相以及存在于孔隙中的水和空气所组成,所以是固-液-气三相多孔体;19.水泥硬化浆体中的水存在形式：结晶水,吸附水,自由水;20.初凝:在水化的诱导期 ,水泥浆的可塑性基本不变；然后逐渐消失流动能力,开始凝结,到达初凝;21.终凝：初凝结束,接着就进入凝结阶段,继续变硬,待完全失去可塑性,有一定结构强度,即为终凝;22.假凝现象：假凝是指水泥的一种不正常的早起固化或过早变硬现象;与很多因素有关,除熟料的C 3A 含量偏高、石膏掺量较多等条件,一般认为主要还由于水泥在粉磨时受到高温;使二水石膏脱水成半水石膏的缘故;当水泥调水后,半水石膏迅速溶于水,溶解度亦大,部分又重新水化为二水石膏析出,形成针状结晶网状结构,从而引起浆体固化;对于某些含碱较高的水泥,所含的硫酸钾会依下式反应：K 2SO 4+CaSO 4·2H 2O=K 2SO 4·CaSO 4·H 2O+H 2O所生成的钾石膏结晶迅速长大,也是造成假凝的原因;23.抗渗性：是抵抗各种有害介质进入内部的能力;24.抗冻性：抗冻性是指在冻融循环作用下,保持原有性质,抵抗破坏的能力;第十六章1.混合材料的品种很多,在使用中通常按照它的性质分为 活性 和 非活性 两大类;2.活性混合材料：凡是天然或人工的矿物质材料磨成细粉,加水后本身不硬化,但与激发剂混合,加水拌合后,不但能在空气中硬化,而且能在水中继续硬化者,称为活性混合材料或水硬性混合材料;非活性混合材料：凡是天然或人工的矿物质材料,磨成细粉与石灰混合,加水搅拌后,不能或很少生成具有胶凝性的水化产物,掺入水泥中仅起减低强度和增加水泥产量作用者,称为非活性混合材料或称非水硬性混合材料;3. 常用的激发剂有两种：碱性激发剂石灰或水化时能析出CaOH2的硅酸盐水泥熟料、硫酸盐激发剂二水石膏、半水石膏、无水石膏或以CaSO4为主要成分的化工废渣,如磷石膏、氟石膏等;4.粉煤灰：又称飞灰,发电厂锅炉以煤粉为原料从烟道气体中收集下来的灰渣;5.“R ”为早强型水泥;6. 火山灰质硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料称为火山灰质硅酸盐水泥;7.粉煤灰水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥,简称粉煤灰水泥;第一章计算奥霍琴法：T=AX+BY+CZ+D例：某玻璃成分为2SiO 74%,O Na 214%,CaO 7%,MgO 4%,32O Al 1%,求粘度为310s Pa •时的温度;查表得s Pa •=310η时的温度为10334.138119.5)47(95.91449.17103=+⨯++⨯-⨯-==ηT ℃校正：MgO 实际含量为4%,4-3%=1%,由表知,以1%的MgO 置换1%的CaO ,温度将提高6℃,因此103961033103=+==ηT ℃。
高考化学《碳、硅及其化合物新型无机非金属材料》真题练习含答案
高考化学《碳、硅及其化合物新型无机非金属材料》真题练习含答案一、选择题1.[2022·辽宁卷]北京冬奥会备受世界瞩目。
下列说法错误的是（）A.冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料B.火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料C.冬奥会“同心”金属奖牌属于合金材料D.短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯属于有机高分子材料答案：B解析：花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物，属于无机非金属材料，A正确；碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，属于无机非金属材料，B错误；金属奖牌属于合金材料，C正确；聚乙烯属于有机高分子材料，D正确。
2.[2022·广东卷]广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。
下列文物主要由硅酸盐制成的是（）A.南宋鎏金饰品B.蒜头纹银盒C.广彩瓷咖啡杯D.铜镀金钟座答案：C解析：鎏金饰品属于金属材料，A项错误；纹银盒的主要成分是银，B项错误；瓷质咖啡杯的主要成分是陶瓷，属于硅酸盐材料，C项正确；铜镀金钟座的主要成分是合金，D项错误。
3.[2024·吉林东北师大附中一模]“中国名片”有中国航天、军事、天文等，这些领域的发展受到全世界瞩目，而这些领域与化学有着密切的联系。
下列说法不正确的是（）A.“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转化为电能B.“蛟龙”号潜水器所使用的钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性C.5G技术的应用离不开光缆，我国光缆线路总长度超过了三千万千米，光缆的主要成分是晶体硅D.港珠澳大桥设计使用寿命120年，水下钢柱镶锌块是利用牺牲阳极的阴极保护法防腐蚀答案：C解析：“天宫二号”空间实验室的硅电池板是为空间实验室提供电能的装置，可以将光能转化为电能，A正确；“蛟龙”号潜水器所使用的钛合金是合金材料，具有强度大、密度小、耐腐蚀、耐热等特性，B正确；光缆的主要成分是二氧化硅，C错误；水下钢柱镶锌块，铁和锌在水中形成原电池，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，利用的是牺牲阳极的阴极保护法，D正确。
无机非金属期末考试
无机非金属期末考试无机非金属材料是现代材料科学领域的重要组成部分，广泛应用于建筑、电子、航空航天、环保等多个领域。
在期末考试中，我们将考察学生对无机非金属材料的基本概念、分类、性能和应用等方面的掌握程度。
一、选择题1、下列哪些材料属于无机非金属材料？ A. 金属材料 B. 合成树脂C. 陶瓷材料D. 玻璃钢2、无机非金属材料的优点包括： A. 耐高温、耐腐蚀 B. 重量轻、强度高 C. 具有良好的光学性能 D. 以上都是3、下列哪种无机非金属材料具有较好的抗冲击性能？ A. 氧化铝陶瓷 B. 氮化硅陶瓷 C. 玻璃 D. 混凝土二、填空题1、无机非金属材料主要包括__________、__________和__________等。
2、水泥是最常见的__________材料，其主要成分是__________和__________。
3、玻璃是一种典型的__________材料，其主要成分包括__________、__________和__________等。
三、简答题1、请简述无机非金属材料在建筑工程中的应用。
2、请说明无机非金属材料与金属材料的区别和联系。
3、请阐述无机非金属材料的发展趋势及其对未来社会的影响。
四、分析题请根据给定的无机非金属材料性能表，分析不同材料在不同场合下的应用。
例如，氮化硅陶瓷具有高强度、高硬度、耐高温和耐腐蚀等特点，适用于制作机械零件、刀具等领域。
五、论述题请论述无机非金属材料的性能特点及其在设计中的应用。
无机非金属材料具有独特的物理化学性能，如优异的耐高温性能、光学性能、电性能以及生物相容性等，因此在设计中具有重要的应用价值。
例如，利用陶瓷的高硬度和耐磨损性，可以制作高档餐具和装饰品；利用玻璃的透明性和耐腐蚀性，可以制作化学实验设备和管道；利用无机非金属材料的电性能，可以制作电子元件和传感器等。
此外，在建筑设计中，无机非金属材料的应用也十分广泛，如玻璃幕墙、瓷砖墙面和混凝土结构等。
高中化学无机非金属材料的练习题和答案
⑴6.72 L ⑵ 0.25mol•L-1 n(Na)= =0.2 m01，n(Si)= =0.1 mol 由2Na+ H2O=2NaOH + H2 ↑① 2 2 1 0.2 mo1 0.2 mo1 0.1 mo1 可知生成NaOH 0.2 mol，生成H2 0.1 mol;( 2 )又因为 Si + 2NaOH +2H2O=Na2SiO3 + 2H2↑② l 2 1 2 0.1 mol 0.2 mol 0.1 mol 0.2 mol 即Si与反应①生成的NaOH恰好完全反应，生成Na2SiO3 0.1 mol，放出氢气0.2 mol，此时所得溶液为Na2SiO3溶液。 故生成氢气的体积为(0.2+0.1)mol ×22.4 mol •L—1=6.72 L 所得Na2SiO3溶液的物质的量浓度为 ： c =0.1 mol /0.4L=0.25mol•L-1
附：答案
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1.D 硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体;单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材 料;在常温下，硅的化学性质不活泼，除能与F2、HF、强碱外，不易与其它物质反应，但在加热条件下可与一些非金属单质如
氧气、氯气、氢气等反应。
2.A SiO2是酸性氧化物，不与HNO3、HCl等酸发生反应，但能与氢氟酸反应，B错误;碳酸的酸性小于盐酸，CO2和 CaCl2溶液不反应，C错误; H2SiO3受热分解生成SiO2和水，所以H2SiO3是SiO2对应的酸，D错误。 3. B 地壳中含量第一和第二的两种元素分别为O和Si，O和Si所形成的化合物是SiO2，SiO2与水反应不反应。 4.B 光导纤维的主要成分是二氧化硅，它是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的细丝。 5.D 单质硅常温下是固体，便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是的燃料，A正确;二氧化硅广泛存在于自然界中，沙 子、石英的主要成分就是二氧化硅，因而自然界中的含硅化合物易开采，B正确;硅燃烧放出大量的热，生成物为二氧化硅，对 环境污染程度低容易有效控制，C正确;自然界中没有游离态的硅，D错误。 6. B 生石灰能溶于盐酸(2 HCl+ CaO=CaCl2+H2O)，CaCO3溶于盐酸时产生气体，SiO2不溶于盐酸。将生石灰放入盐 酸，若观察到既有不溶物，还有气体产生，则生石灰中同时含有CaCO3和SiO2。 7.B 纯碱、盐酸常温下和玻璃不反应，不能用于刻蚀玻璃;烧碱常温下和玻璃反应缓慢，且生成物是一种矿物胶，不能用于 刻蚀玻璃;氢氟酸和玻璃反应常用于刻蚀玻璃(SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O)。 8. ⑴ ④ ⑵ ③ ⑶ ② ⑷① ①与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物的通性之一，故对应⑷;②弱氧化性应被还原，对应⑶;③跟挥发性酸酐的盐反应得 到硅酸盐及挥发性酸酐，SiO2与CaCO3反应生成CO2和CaSiO3是难挥发性酸酐制挥发性酸酐，故对应⑵，⑷对应①。
学考专题13-无机非金属材料
专题13无机非金属材料题组一硅酸盐材料1.(2020·西藏山南二中高一月考)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2.(2020·山东烟台二中高一期末)下列关于硅及其化合物的说法正确的是()A.硅酸盐中的阴离子都是SiO2－3B.单质硅可用于制造光导纤维C.二氧化硅既可以与烧碱溶液反应又能与氢氟酸反应，故属于两性氧化物D.Na2SiO3是最简单的硅酸盐，其水溶液可用作木材防火剂3.(2020·江西省宜丰中学高一开学考试)下列关于硅单质及其化合物的说法中错误的是()A.陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品等，都是硅酸盐产品B.常温下，单质硅的性质稳定，与强酸、强氧化剂都很难发生反应C.高纯硅可用于制造太阳能电池，高纯二氧化硅可用于制造光导纤维D.某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示4.(2020·全国高一课时练习)下列有关硅酸盐的说法正确的是()A.硅酸盐中的阴离子都是SiO2－3B.硅酸盐都难溶于水C.通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的D.Na2SiO3是一种简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂5.(2020·吉林省实验高一期末)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6.(2020·沂水县第四中学高一期中)下列叙述错误的是()A.硅在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在，其中二氧化硅可用来生产光导纤维B.SiO2是酸性氧化物，所以不与任何酸反应C.在硅酸盐中硅原子和氧原子构成了硅氧四面体D.NaOH溶液不能盛装在带玻璃塞的磨口试剂瓶中7.(2020·福建高一期末)世界瓷都——泉州德化盛产陶瓷，下列说法不正确的是()A.国产C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料B.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐C.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点D.瓷器的青色来自氧化铁(Fe2O3)8.(2020·辽宁省实验中学分校高一期中)下列说法正确的是()A.SiO2既可以和NaOH溶液反应，也可以和HF溶液反应，所以SiO2是两性氧化物B.新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料C.石英是良好的半导体材料，可以制成光电池D.陶瓷的烧制不涉及化学变化9.(2020·天津市滨海新区大港太平村中学高一期末)下列说法不正确的是()A.陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐材料B.二氧化硅可以生产光导纤维和计算机芯片C.富勒烯、石墨烯、碳纳米管都属于碳纳米材料D.碳化硅是一种新型陶瓷，具有类似金刚石的结构，硬度大题组二新型无机非金属材料10.(2020·北京市平谷区第五中学高一月考)下列说法不正确的是()A.新型无机非金属材料主要包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等B.新型无机非金属材料具有特殊的结构和性能C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损等优点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11.(2020·辽宁和平·沈阳铁路实验中学期中)下列表述正确的是()①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅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提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料④夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛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.①②④B.②④C.③④⑤D.③⑤12.(2020·全国高一课时练习)澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4 000个碳原子，直径约6～9 nm，在低于－183 ℃时，泡沫具有永久磁性，下列叙述正确的是()A.“碳纳米泡沫”与石墨互为同位素B.把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中，能产生丁达尔效应C.“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物D.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同13.(2020·全国高一课时练习)下列哪些材料是新型无机材料()①氧化铝陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化铝陶瓷⑤氮化钛陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化铜陶瓷A.①②③B.①③④⑤C.①⑤⑥D.全部14.(2020·全国高一课时练习)下列生活、生产中用到的材料属于新型无机非金属材料的是()A.玻璃钢B.涤纶C.压电陶瓷D.钢化玻璃15.(2020·黑龙江鹤岗一中高一期末)硅酸盐可以改写成氧化物的形式，将下列硅酸盐改写成氧化物的形式：①镁橄榄石(Mg2SiO4)：________。
无机非金属材料复习大纲与答案
复习大纲
一、概念题
1.无机非金属材料
2.熔块釉
3.生料釉
4.二次烧成
5.开始烧结温度
6.示性矿物组成
7.耐火度
8.触变性
9.混凝土.
10.水泥
二、简答题
1. 简述釉的组成（按其在釉中所起的作用）。
2. 在陶瓷生产中对坯料质量有哪些基本要求？
3. 简述真空练泥的作用。
4. 简述耐火材料的使用性质。
5. 简述陈化的作用。
6. 玻璃退火和淬火的目的是什么？各包括几个阶段？
7. 粘土矿物的按照成因分类。
8. 坯料的类型有哪些？
9. 玻璃的通性是什么？
10. 石英在陶瓷生产中发挥的主要作用。
三、问答题
1.试述坯—釉中间层对坯釉适应性的影响。
2.试述陶瓷工业用二氧化硅原料主要结晶矿物—石英随温度变化发生晶型转化的情况。
3.试述我国传统细瓷生产的主要原料—瓷石的主要成分及其作用。
4.试述玻璃的两大结构学说，并比较两者的不同。
5.试述粘土在陶瓷生产中的主要作用。
6.试述轻质耐火材料的优缺点，并列举至少三个生产轻质耐火材料的方法。
7.试述陶瓷三大原料之一的长石的化学式、结构式及作用。
8.试述提高坯料可塑性的措施。
9.试述陶瓷配料的主要依据。
10.试述釉料配方常用的助熔剂并给出使用注意事项。
四、计算题
实验式的计算方法。
无机非金属材料性能测试考核试卷
A.比重法
B.拉伸试验
C.冲击试验
D.硬度试验
15.以下哪个因素会影响非金属材料的介电常数？（）
A.材料的微观结构
B.材料的化学成分
C.环境温度
D.所有上述因素
16.下列哪种非金属材料在电子行业中常用作绝缘材料？（）
A.氧化铝
B.硅
C.碳
D.钼
D.所有上述因素
20.下列哪种非金属材料在高温下具有良好的抗氧化性能？（）
A.碳
B.氧化铝
C.硅酸盐
D.铜氧化物
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1.以下哪些因素会影响无机非金属材料的烧结过程？（）
A.烧结温度
B.烧结时间
C.烧结气氛
D.钼
20.下列哪些因素会影响无机非金属材料的抗磨性能？（）
A.材料的硬度
B.材料的磨损系数
C.环境温度
D.磨损介质类型
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.无机非金属材料中，具有较高熔点的材料通常选用______作为主要成分。
2.陶瓷材料的硬度测试通常采用______硬度计进行。
标准答案
一、单项选择题
1. B
2. C
3. B
4. D
5. A
6. C
7. B
8. D
9. D
10. D
11. B
12. A
13. C
14. A
15. D
16. A
17. C
18. D
19. D
20. B
高考化学无机非金属材料(大题培优)含答案解析
【分析】
【详解】
A．利用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备氯气，随着反应进行，盐酸浓度会下降，下降到某种程度，二者不再反应无法生成Cl2，A项错误；
B．氯气的漂白性来源于Cl2与水反应生成的次氯酸，干燥布条中无水，所以无法产生次氯酸，颜色不会褪去，湿润布条含水，可以产生次氯酸，颜色会褪去；若将尾气直接排放，其中未反应的氯气会污染空气，所以需要将尾气通入NaOH溶液中进行吸收，B项正确；
（6）向浑浊的水中加入明矾KAl(SO4)2•12H2O后，水可得到净化．写出明矾在水中的电离方程式_______，往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至Al3+恰好沉淀完全，发生反应的离子方程式为_________________.
（7）饮用水中的NO3-对人类健康产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2，其化学方程式为：10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O．
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；
B．晶体硅有固定的熔点，研碎后仍为原子晶体，故B错误；
C．晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x射线衍射可以看到微观结构，所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行x-射线衍射实验，故C正确；
故答案：C。
6．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列叙述正确的是（）
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《无机非金属材料》2复习3考试有关事宜安排：4时间：第十七周周四（11月29日）9:50—11:405地点：S-15316考试题型：7一、填空题(每空1分，共30分)8二、判断改错题（对的打“√”，错的打“×”， 9每小题1分，共10分）10三、名词解释（共12分）11四、简答题（共48分）12《无机非金属材料》13014绪论15第1章无机非金属材料的结构基础16第2章无机非金属材料的性能17第3章陶瓷18第4章玻璃19第5章水泥20第6章耐火材料21第7章无机非金属基复合材料22第8章功能无机非金属材料23绪论24 1材料的重要性25 2材料的分类26 3无机非金属材料27 4新型无机非金属材料282.材料的分类29无机材料30有机材料31金属材料32无机非金属材料33无机材料34或硅酸盐材料35或陶瓷材料36陶瓷37玻璃38水泥39耐火材料40复合材料、功能材料等413.无机非金属材料42（1）定义43无机非金属材料是指非金属单质以及由金属和非金属 44元素组成的化合物中，能使人们生活更加富裕、丰富45而可以利用的物质。
46（铝矾土，把其粉末作成单晶→宝石或激光材料；47质地细密的多晶体→高温电炉用的炉管和切削用的工具材料；48多孔的多晶体→可用作催化剂载体或敏感材料；49纤维状→可用作具有高强度性能的优质绝热材料。
）50（2）无机非金属材料的特点51在晶体结构上，无机非金属材料的结合力主要为：52离子键、共价键或离子-共价混合键。
53高熔点、高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、54导电性、导热性、透光性、铁电性、压电性、铁磁性等。
55 4新型无机非金属材料56（1）定义57新型无机非金属材料（简称新型无机材料，或称先进无机58非金属材料或无机新材料）是指那些正在发展的或将要发59展的，具有优异性能或特殊功能，在不久的将来可能达到60实用化阶段的无机非金属材料。
61（2）新型无机材料的特点62品种多、式样多、更新换代快；对其性能的要求越来63越趋向功能化、复合化和精细化。
64（3）新型无机材料与传统无机材料的区别65①材料的组成已远超出了硅酸盐的范围；66②在用途上，由主要利用材料的静态物理性状67→利用各种物理效应和微观现象的功能性；68电光效应→全固态电致变色窗；69磁致伸缩效应→换能器、传感器、驱动器、精密控制器等。
70③制备的工艺方法、制品的形态。
71成型工艺：可塑成型、注浆成型、压制成型→等静压成型、注射成型等; 72烧结工艺：室温下加压成型后再烧结→热压烧结、热等静压烧结等；73形态：块状→复合材料、薄膜、纤维，单晶和非晶材料。
74第1章无机非金属材料的结构基础751.1结合键761.2晶体结构771.3非晶体结构781.4表面结构791.5准晶体801.1结合键81依靠电子相互作用的结合键。
82化学键结合键中相互作用力强，为主价键，如：离子键、83共价键和金属键等。
84物理键键合较弱，为次价键，如氢键、范德华键等。
85在无机非金属材料结构中，主要含有离子键、共价键86和离子-共价混合键。
87无机非金属材料也就包括了离子晶体、共价晶体、88离子共价混合晶体以及非晶体几种类型。
891.3非晶体结构90非晶态物质由无机玻璃(传统氧化物、重金属氧化物及氯化物玻璃等)、凝胶、 91非晶态半导体(硫系化合物及元素)、无定形炭以及金属玻璃等组成。
921.3.1非晶态材料的种类93表1-5非晶态材料的种类94又称非晶态合金,它既有95金属和玻璃的优点,又克96服了它们各自的弊病。
97金属玻璃强度高，硬度98大，且具有一定的韧性和99刚性。
所以,人们赞扬金100属玻璃为“敲不碎、砸不101烂”的“玻璃之王”。
102金属玻璃水果盘103 1.3.2非晶态的X射线散射特征104非晶态物质呈现出非常宽的散射峰105 1.3.3非晶态结构106非晶态结构的特征是原子排列是不规则的，107即近程有序而长程无序，表现为各向同性，108又称玻璃态，109属于亚稳相。
1101.5准晶体111准晶的发现，是一个划时代的发现112准晶体对称性113准晶是一种介于晶体和非晶体之间的固体。
114准晶具有完全有序的结构，然而又不具有晶体所应有的平移115对称性，因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性。
116十分高的电阻值，磁性较强，在高温下比晶体更有弹性，117十分坚硬，抗变形能力也很强，低摩擦、耐腐蚀、耐热性和118非粘性，以及特殊的光学性能和足够的热稳定性。
119第2章无机非金属材料的性能120使用性能121工艺性能122热学性能123力学性能124物理和化学性能125可塑性126成型性127干燥收缩性等1282.1热学性能129热容130蓄热材料要求比热大，而用于加热的材料要求比热小。
131热膨胀132热传导133线膨胀系数134体积膨胀系数135热传导系数136热膨胀系数小的材137料能耐温度的剧变138与比热成正比139λ固体=λ晶格+λ电子140λ无机材料≈λ晶格141无机材料的热传导性比金属差142材料气孔的多少，原子排列的有序性等都影响其热导性。
143热传导性好的材料耐温度的急变性强，适用于制造热交换器、蓄热器等； 144而对需要保温的部位，则要用热传导性低的材料。
1452.2力学性能146弹性变形147硬度148强度149弹性是指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，150材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质。
151这种可恢复的变形称为弹性变形。
152工程上常用刚度来表征材料弹性变形抵抗力的大小。
153刚度愈大，材料在一定应力下产生的弹性变形愈小。
154硬度是指材料抵抗硬物压入其表面的能力，即压入硬度。
155一般无机非金属材料的硬度随温度升高而降低。
156强度是指在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。
157无机非金属材料强度主要是指抗拉、抗压和抗弯强度。
158导电性159介电性能1602.3物理和化学性能161 2.3.1导电性能导体：电阻率<10-4Ω·cm162绝缘体：电阻率>109Ω·cm163磁性164光学性能165化学性能1661.离子导电167半导体：10-4~109Ω·cm168当固体中存在离子扩散运动时，就有可能产生离子导电。
1692.电子导电170导体中主要的载流子为电子的导电过程171导带172导体：禁带宽度<0.5eV173半导体：0.5（0.1）~2.5eV174绝缘体：禁带宽度>2.5(3或4)eV175禁176带177能隙178带隙179价带180 2.3.2介电性能181介电性能是指在电场作用下，表现出对静电能的储蓄和损耗的性质。
182相对介电常数：介电质引起电容量增加的比例，即183是表征绝缘能力特性的一个系数。
184介质损耗：指电介质在交变电场中，由于消耗部分电能而使电解质185本身发热的现象。
186介电损耗愈小，绝缘材料的质量愈好，绝缘性能也愈好。
187 2.3.3磁性188具有正磁化率的物质称为顺磁质，磁化率与温度成反比；189具有负磁化率的物质为抗磁质，磁化率不随温度变化；190磁化率超过一般物质许多倍的为铁磁质，T>居里温度TC→顺磁性；191反铁磁性:磁畴是无磁性的，磁化率是正的，T>尼尔温度TN→顺磁性； 192铁氧体磁性：两种磁矩呈相反方向排列，有磁畴结构以及磁滞回线。
193 2.3.4光学性能194物质的光学性质来源于它与光线的相互作用，这种相互作195用可以在整个物体上或只在物体表面上发生，与光的波长196有紧密的联系。
197光的吸收率A、透过率T和反射率R有如下关系：198 A+T+R=1199物质吸收光时，外层电子从基态跃迁到激发态，只要基态与200激发态的能量差大于可见光的能量，物质就显示出颜色。
201能量差愈小，颜色愈深。
202呈现的颜色与物质吸收光的波长有关，利用这一原理可设计203制造不同颜色的材料。
204 2.3.5化学性能205耐蚀性或化学稳定性是指材料抵抗外部物质侵蚀的能力。
206对于常温下使用的材料，其化学稳定性通常指的是抵抗周207围介质中水、酸、碱的各种化学作用的能力，这种能力与208材料化学组成、结构的稳定性等因素有关。
209对于高温下使用的材料的化学稳定性来说，除了受材料组210成、结构、侵蚀介质影响外，还与温度关系密切。
211第3章陶瓷2123.1陶瓷材料的分类和制备工艺2133.2陶瓷的组织结构与性能2143.3传统陶瓷材料2153.4新型陶瓷216众多学者认为我国陶瓷的发展历程，经历了三次217重大的飞跃：218第一次飞跃：陶器→瓷器（汉代以后）219第二次飞跃：传统陶瓷→特种陶瓷（20世纪50~70年代）220第三次飞跃：特种陶瓷→纳米陶瓷（20世纪80年代中期）221具有超塑性、高强度和高韧性的特点。
222三、陶瓷的定义223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， 224是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。
225传统上，陶瓷是指所有以粘土为主要原料，与其他天然矿物 226原料经过粉碎混炼、成型、煅烧等过程而制成的各种制品。
227广义的陶瓷是用陶瓷生产方法（原料处理-成型-煅烧）228制造的无机非金属固体材料和制品的通称。
2293.1陶瓷材料的分类和制备工艺230 3.1.1陶瓷的分类2311、按陶瓷概念和用途来分类232日用陶瓷、建筑陶瓷233传统陶瓷（普通陶瓷、粘土陶瓷）234氧化物陶瓷235新型陶瓷（特种陶瓷、精密陶瓷）2362、按坯体的物理性能特征来分类237坯体结构较疏松，致密度较差，没有半透明性，238陶器239瓷器240有一定的吸水率，断面粗糙无光，敲之声音粗哑。
241重度较小，很少变形，易于制造大件器物，脆性相对242较小，原料易得，烧成温度低，工艺技术要求不高。
243坯体致密，有一定的半透明性，244基本上不吸水，断面呈石状或贝壳状。
245 3.1.2陶瓷的制备工艺246原料（坯料）的制备247坯料的成形248坯料的干燥249制品的烧成或烧结250（表面加工）251具有很好的可塑性和烧结性，252是成型能够进行的基础，253也是粘土质陶瓷成瓷的基础。
254粘土255主要天然原料256石英257是减塑剂；是耐熔的骨架成分。
258长石259是助熔剂，促使烧结时玻璃相的形成。
2602.坯料的成型和干燥261Ⅰ.坯料的定义及其制备262定义：坯料是指将陶瓷原料经拣选、破碎等工序后，263进行配料，再经混合、细磨等工序后得到的具有成型264性能的多组分混合物。
265注浆坯料（泥浆）：含水量约28％~35％。
266可塑坯料（可塑泥料）：含水量约18％~25％。