无机非金属材料

1、无机非金属材料（1）主讲：黄冈中学优秀化学教师汪响林、传统硅酸盐材料1、传统硅酸盐材料简介（1）含义：在材料家族里，有一类非常重要的材料叫做无机非金属材料。最初无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以硅酸 盐材料也称为传统无机非金属材料。 像陶瓷、玻璃、水泥等材料及 它们的制品在我们日常生活中随处可见。由于这些材料的化学组成 多属硅酸盐类，所以一般称为硅酸盐材料。（2）原料：传统硅酸盐材料一般是以黏土（主要成分为）、石英（主要成分为SQ）、钾长石（主要成分为-_1-'）和钠长石（主要成分为V-）等为原料生产的。（3）结构和性质特点：这些原料中一般都含有硅氧四面体一 "-结构单元

2、。由于硅氧四面体结构的特殊性，决定了挂 酸盐材料大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点<)(h山科WMifof+迩紬试的皿納料2、陶瓷(1) 原料：黏土(2) 设备：窑炉(3) 工序：混合一成型一干燥一烧结一冷却一陶瓷器(4) 原理：高温下，复杂的物理化学变化。(5) 种类：土器、瓷器、炻器等。(6) 彩釉：烧制前，在陶瓷制品胚体表面涂一些含金属及其 化合物的釉料，在烧结过程中因窑内空气含量的变化而发生不同的 氧化还原反应，即产生表面光滑、不渗水且色彩丰富的一层彩釉。彩釉中的 金属兀素烧制时空气用量与彩釉颜色空气过量空气不足Fe黄、红、褐、黑蓝、绿Cu黄绿红Mn紫

3、、褐褐、黑褐Ct黄、绿、褐蓝绿Co蓝、淡蓝蓝1蓝(7) 特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。3、玻璃(1) 原料：纯碱、石灰石、石英砂(2) 设备：玻璃熔炉(3) 工序：原料粉碎一加热熔融一澄清一成型一缓冷一玻璃(4) 原理：高温下，复杂的物理化学变化。主要反应：Na2CO3 +Na2SiO3 i-CO2 CaCO3 + SiO2 髙温 C即 + CO(5) 种类及特性:种类特性用途普通玻璃在较咼温度卜易软化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器、高压水银灯、紫外灯 罩等光学玻璃透光性好、有折光性和色散性眼镜、照相机、显微镜和望远用 透镜等玻璃

4、纤维耐腐蚀、耐咼温、不导电、隔热、防 虫蛀玻璃钢、宇航服、光导、通信材 料钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、高强度、抗震裂运动器材、汽车、火车用窗玻璃 等蓝色（含35）、红色（含°出0）、紫色（含叫5）、 有色玻璃绿色（含 比5）、普通玻璃的淡绿色（含二价铁）4、水泥（1）原料：黏土、石灰石、辅助原料（2）设备：水泥回转窑（3）工序：原料研磨得生料一生料煅烧得熟料一再配以适量辅料（石膏、高炉矿渣、粉煤灰等）一研磨成细粉一水泥（4）原理：复杂的物理化学变化。（5）成分：硅酸三钙（厂八厂；）、硅酸二钙（*=）、铝酸三钙、铁铝酸钙（'''''''

5、;':二）等。（6）特性：水硬性（石膏的作用是调节水泥硬化速度）。5、对比小结水泥玻璃陶瓷备水泥回转窑玻璃熔炉窑炉料石灰石和黏土纯碱、石灰石、石英黏土理复杂的物理化学变化略复杂的物理化件咼温咼温咼温序磨T烧磨原料T熔体T玻璃混合一成型凝纟口冷却陶 器主要成分3CaO.SiO3, 2CaOiSi03層於0扌Si6种类不同标号普通玻璃、特种玻璃土器、瓷器、炻器等特性水硬性无固定熔沸点，在一定温度范 围内软化可制成各种形状抗氧化、抗酸碱腐 蚀、耐高温、绝缘 体、例题分析:1有关普通玻璃的叙述，错误的是（）A 玻璃是混合物B. 制玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英、粘土C. 玻璃不是晶体D 玻璃无

6、固定的熔点答案：B2、在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的主要原料是（）A. NazCOsB.石灰石C石英D .焦炭答案：B3、陶瓷已广泛应用于生活和生产中， 下列不属于陶瓷制品的是 （ ）A 电器中的绝缘瓷管B 实验室中的坩埚C 实验室中的试管D 建筑上烧制的砖瓦答案：C4、根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是 （ ） 原料中一定有含硅的物质 生成物含硅酸盐 反应条件是高温 发生了复杂的物理、化学变化A B.C.D 解析：生产玻璃和水泥的条件是高温， 原料为含硅物质， 反应中都发生了复杂的物理、化学变化，产品为硅酸盐。答案：D5、已知某一硅酸盐可表示为 Mga(Si4O10)(

7、OH)(b 其中 a、b 为正整数)，试回答：(1) a与b应满足的关系是(写表达式);( 2) a 能否等于 2？ (填“能”“不能”“无法确定”)(3) a=3 的硅酸盐的表达式(以氧化物的形式表示)。解析：(1) 根据化合价规则，可列式为：2a+ 4X 4=2 x 10+ b简化为 2a=b4(2) 令a=2,则b=0，故不能。(3) 当 a=3 时，b=2, Mga(S40io)(OH)b为 Mg3(S4Oi°)(OH)2,改写为氧化物的形式为：3MgO 4SiO2 H2O答案：（1） 2a=b+ 4;（2）不能；（3） 3MgO 4SiQ H2O-返回-II同步测试1美国科

8、学家分析哈勃望远镜拍摄的照片发现，月球上有丰富的 绿柱石矿藏，绿柱石又称绿宝石，其主要成分为B&Ab(S60i8)，也可以用二氧化硅和金属氧化物的形成表示，则n为()A. 1B. 2C. 3D . 42、 下面对二氧化硅的叙述中，不正确的是()A .二氧化硅是一种坚硬难溶的固体，化学性质不活泼B. 二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸C. 二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸反应D .二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别3、地壳岩石中含有很多复杂的硅酸盐，像花岗石里的正长石(KAlSi3O8)在空气中长期风化，进行复杂的变化后，能生成的物质是（）A .黏土、砂和无机盐B.高岭

9、土、硅酸盐和氯化钾C.滑石粉、刚玉和硝酸钾 D .石灰石、沸石和硅酸钾4、为了延长食品保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在 包装袋中应该放入的化学物质是 （ ）A .硅胶、硫酸亚铁B.食盐、硫酸亚铁C.生石灰、食盐D .无水硫酸铜、蔗糖5、已知高岭土的组成表示为Al2S2Ox（OH）y其中x、y的数值分别是（）A. 7、2B.5、4C.6、3D .3、66、下列不属于硅酸盐材料的是 （ ）B.陶瓷A .水泥C砖瓦D 刚玉7、下列说法正确的是 （ ）普通玻璃呈淡绿色是由于含 Fe3+;坩埚、蒸发皿都属于陶瓷制品；“唐三彩”是一种玻璃制品；高温下 CaSiO比CaCQ稳定。A BC D 8

10、普通玻璃中含13%的Na?。、11.7%的CaO、75.3%的SQ，用氧化物的形式表示普通玻璃组成的化学式是 （ ）A. Na?O 2CaO 6SiQB. 2NgO CaO 6SiQC. Na?O CaO 6SiQD. Na?O 2CaO SiO?9、在普通玻璃的原料中，要得到蓝色玻璃，应加入 （ ）ACu?OBCo?O3D .胆矶能在玻璃上进行蚀刻，将其)B.纯碱D .盐酸B.普通玻璃坩D .陶瓷坩埚C. Fe2O310玻璃的主要成分之一是二氧化硅。制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是 (A .烧碱C.氢氟酸11、熔融烧碱应选用的器皿是 ()A .石英坩埚埚C.生铁坩埚隐藏提示1、C Be为U A族

11、元素，根据化合物化合价代数和为零的原则有：(+2) n +(+ 3)X 2 +(+ 4)x 6 +( 2)x 18=0, n=3,故选 Co2、C 二氧化硅可与氢氟酸反应：SQ + 4HF=SiFf+ 2HQ3、 A依照反应前后元素种类不变，采用排除法：B选项中有氯，C 选项中有氮，D选项中有钙，均不合理。4、A硅胶可作干燥剂，吸水防潮；硫酸亚铁可除去包装袋中的氧气， 防止富脂食品氧化变质。5、B根据化合价规则：Al为+ 3价，Si为+ 4价，O为2价，OH为1 价，则有：2X( + 3)+ 2X( + 4)+ xX( 2)+ yx( 1) =0,化简得：2x + y=14,只有B选项符合此不

12、定方程。6、D 刚玉的成分是 ALO7、D普通玻璃呈淡绿色是由于含 FeT; “唐三彩”是一种陶瓷工艺 品；由CaC3 SQ2丄二 CaSiO+ COT可知，高温下CaSiO比CaCO稳定, 可见正确，选D。13 11 7 75 3 “ u8C 玻璃中 n(NaO : n(CaO ：n(SQ)=堂咒 6D。)9、B加入CoO得蓝色玻璃，俗称“钻玻璃”；而加入 CuO得红色 玻璃。10、C 氢氟酸能和SiO2反应：SiO2+ 4HF=SiFT + 2HO,利用这个反 应可以进行玻璃雕花等；烧碱虽然也能和 SiO2反应：SiO2 + 2NaOH=NSiO3 + HO,但该反应速率较慢，不适宜于进行

13、玻璃雕刻；故选 Co11、C提示：石英、普通玻璃、陶瓷中均含有 SiO2，高温下，烧碱可与SQ反应：SQ + 2NaO NaSQ+ HO.而铁在高温下也不与 NaOH反应。12、下图是石英晶体平面示意图，它实际上是立体的网状结构，其中硅、氧原子个数之比为原硅酸根离子弘°'的结构可表示为二聚硅酸根离子"1' _ ；中，只有硅氧键，它的结构可表示siISioSi00I0SiI0roSisiIIIo隐藏答案6oOIS10O ?2，则二聚硅酸根的结构式应为:ro从石英晶体的平面示意图可以看出：每个网眼由4个Si原子和4个O原子围成，但每个Si原子为4个网眼共有，而每

14、个O原子由2个网眼 w（O） = 0xl）： （4x丄）二1: 2共有，故：。二聚硅酸为2分子原硅酸（HSiO。）脱去1分子HO形成：OHOHOHOHI .r IIIHOSi-yOH+HpSiOH=HOSi0SiOH-bHaQ ! II|OHOHOHOH13如图所示，已知单质E可作半导体材料；化合物F是不能生成盐的氧化物；化合物I能溶于水呈酸性，它能够跟氧化物A 起反应。据此回答:(1) 化合物F是;(2) 化合物I是;(3) 反应的化学方程式是。隐藏答案答案：(1) CO(2) HF(3) 2F2 + 2HO= 4H阡 O提示：从半导体材料入手进行分析，E可能是硅元素；化合物F为不成盐氧 化

15、物，常见不成盐氧化物为 CO和NO结合框图中转化关系可推知 E和F 分别为Si和CO贝U A为SiO2, B为C,反应的化学方程式为：SiO2+ 2C_ ' Si + 2COU化合物A 是SiO2，它除了与HF反应外不与任何酸起反应，由此可判断化合物 I是 HF,由“氧化物C+单质D HF+单质H'可推知反应为：2F2+ 2H0=4HF+ 0。由此可推断出全部物质，反应为：2H+ O2H0;反应 为：C+ HO（g）ca H。本题要求在全面掌握元素及其化合物性质的基础上，善于抓住硅单质的特殊性质为突破口和切入点，其他将迎刃而解。高考解析例1、（重庆）材料与化学密切相关，表中对应

16、关系错误的是（）材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅解析:本题考查对物质组成成分的认识。刚玉是三氧化二铝，金刚石是由碳元素组成的单质，而不是三氧化 二铝，A项错误答案：A例2、（广东理基）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 （）硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A BC D 解析：水晶是二氧化硅，不是硅酸盐，排除A和B;光纤是二氧化硅 的应用，排除 D。答案：C例 3、（四川）开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有

17、关 材料的说法正确的是（ ）A .氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料B. C60属于原子晶体，用于制造纳米材料C. 纤维素乙酸酯属于天然高分子材料D 单晶硅常用于制造光导纤维解析：B项中C60为分子晶体；C项中纤维素为天然高分子化合物，而纤维素硝酸酯是人工合成的； D 项中二氧化硅是制造光导纤维的 主要材料。答案：A例4、（全国高考题）碳化硅（SiC）的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交错的， 在下列三种晶体金刚石、晶体硅、碳化硅中，它们的溶点从高到低的顺序是（）A B. C. D 解析：原子半径：Cv Si,故键长：C Cv C Siv SSi,键能：CC> CSi

18、> Si Si,对原子晶体而言，熔点的高低由键能、键长 决定，键长越短，键能越大，则熔点越高，因而熔点从高到低的顺序为：。答案：A例5、（上海高考题）高岭土（主要成分是 AI2O3 2SQ 2比0, 还含有少量CaO、FeaO3）可用来制造新型净水剂（铝的化合物）。 其步骤如下：将土样和纯碱混合均匀，加热熔融，冷却后用水浸取 熔块并过滤，弃去滤渣，滤液用盐酸酸化，再经过滤分别得到沉淀 和溶液，溶液即为净水剂。（1）写出熔融时主要成分（可看作氧化物）与纯碱反应的化 学方程式（AI2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱的反应类似）：（2） 最后的沉淀物是生成该沉淀的离子方程式为。（3）实验室常用

19、的坩埚有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验的土样和纯碱混合熔融时应取用坩埚。解析：（1）利用知识迁移可知：AI2O3 + NazCOl2NaAIO2 + CO2（2）加盐酸酸化，由于H2SQ3、MSiO4是难溶的弱酸，因此H2SO H4SQ4沉淀出来。(3) 由于瓷坩埚中SiQ、氧化铝坩埚中AI2O3都会与NazCOs 反应，故只能用铁坩锅。答案：(1) SiO2+ NazCOLNazSiOs + gfAI2O3+ Na2COH2NaAIO2+ CO2 f(2) HzSiQ或 MSiQSiOs2- + 2H+ = H2SQ3 J 或 SiC32- + 2H + + H2O = MSQ J(3)

20、 铁坩埚-END-无机非金属材料（2）主讲：黄冈中学优秀化学教师汪响林、新型无机非金属材料最初无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以硅酸盐材料也 称为传统无机非金属材料。 随着科学和生产技术的发展， 以及人们 生活的需要， 一些具有特殊结构、 特殊功能的新材料相继被研制出 来。如半导体材料、超硬来高温材料、发光材料等，我们称这些材 料为新型无机非金属材料。传统的硅酸盐材料优点：抗腐蚀、耐高温；缺点：质脆、经不起热冲击。新型无机非金属材料特性特性用途（1）耐咼温、强度咼制汽轮机叶片、轴承、永久性模具等（2）具有电学特性作绝缘体、半导体、导体、超导体等（3）具有光学特性用于医疗、信息处理、通讯等（

21、4）具有生物功能用于制人造牙齿、人造骨骼等1新型陶瓷现代科技赋予陶瓷在光、电、磁、化学和生物学等方面新的特 性和功能，半导体陶瓷、耐高温陶瓷、磁性陶瓷、透明陶瓷、生物 陶瓷等在信息、能源、生物等高新技术领域得到广泛的应用。功能 陶瓷材料是以特定的性能或通过各种物理因素 （如声、光、电、磁） 作用而显示出独特功能的材料。电功能陶瓷議功能ffis- 生物功能陶瓷化学功能陶瓷送明氧化铝 半导体陶瓷 微波材料 人造骨骼 一催化陶瓷碳化硅陶瓷匕高温结构晦逹（1）碳化硅陶瓷碳化硅（SiC,俗称金刚砂），熔点高（2450C）,硬度大（9.2）, 化学性质稳定的原子晶体。用途：重要的工业磨料、模具、特种耐 火

22、材料制品。如其中掺入某些杂质，会使之出现半导体特性，作为 高温半导体，用于电热元件。它最适宜的应用领域是高温、耐磨和 耐蚀的环境。作为高温结构陶瓷，日益受到人们的重视。工业制取： SiO2 + 3C"曲 siC + 2CO T（2）氮化硅陶瓷氮化硅（S3N4），熔点高、硬度大，化学性质稳定的原子晶体。 用途：有自润滑作用，所以是优良的耐磨材料。热强度和化学稳定 性咼，热膨胀系数小，是优良的咼温结构材料。耐腐蚀，可作咼温 轴承、转子、叶片、燃烧室喷嘴等高温零件以及高温下使用的模具 等。工业制取：I _ ! _;或3SiC14 十 2N3 十 6HS Si3N4 十 12HC12现代信息

23、基础材料一一单晶硅（1）单晶硅的用途：单晶硅在日常生活中是电子计算机、自 动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。电视、电脑、 冰箱、电话、手表、汽车，处处都离不开单晶硅材料，单晶硅作为 科技应用普及材料之一，已经渗透到人们生活中的各个角落。 单晶 硅是火星探测器中太阳能转换器的制成材料。 单晶硅在太空中是航 天飞机、宇宙飞船、人造卫星必不可少的原材料。航天器材大部分 的零部件都要以单晶硅为基础。离开单晶硅，卫星会没有能源，没 有单晶硅，航天飞机和宇航员不会和地球取得联系， 单晶硅作为人 类科技进步的基石，为人类征服太空作出了不可磨灭的贡献。（2）单晶硅的制取：由高纯度焦炭与石英砂反应制

24、得纯度为 95%99%的硅：S© + 2C-1 葩Si + 2C0T综合利用氯碱工业的产物C12和H2与上一步制得的硅反应厂二法）：250 - 3WTCSi + 3HC1- SiHClj +Cu粉或Ag粉提纯后的SiHCb被高纯度的H2还原，得到高纯硅：SlHC13 +巴 liog-pc（rc + 3HC1最后，采用高技术将硅拉制成纯度高达 9个9 （99.9999999%的单晶硅材料。3、光导纤维光导纤维简称光纤，是用来传递光信号和图象信号的纤维。 制 造光导纤维用的光学材料，必须高度纯净、成分均匀。一般无水石 英（SiO2 ）是常用的光导纤维材料。近年来，光导纤维用于光通信 的技

25、术迅速发展。此外，在农业、国防、医疗、电视、传真、电话、 科研等方面都有广泛的用途。光纤与普通电缆的异同对比表光纤光缆普通电缆大，每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话8管同轴电缆每条通话1800源广（石英玻璃），节约有色金属资源相对较少，27g /公里，不怕腐蚀，铺设方便1.6吨/公里，约1万元/公里普通光缆约20万元/公里，抗电磁干扰保密性强，能防窃听，不发生电辐射。信号，无中继传送距离一般为3070公里同轴电缆每隔1.5公里就需 个中继站，来补偿电信号在 的损耗4、石墨、金刚石和C60新材料诞生新科技(1)同素异形体：含同一种元素的不同单质之间互称为同素异形体。碳元素的三种常见同素异形体

26、：石墨、金刚石、C60金刚石(2)人造金刚石石墨转化法:C(石墨)L 弭 UJJpmc：Fe. Co. hTi孑C(全刚石)化学气相沉积法：唱基如課緊"2阳+犯(3) 明星分子C601985年，美国科学家克罗托()等人用质谱仪， 严格控制实验条件，得到以C60为主的质谱图。由于受建筑学家布 克米尼斯持富勒(BuckminsterFulle)设计的球形薄壳建筑结构 的启发，克罗托(kroto)等提出C6。是由60个碳原子构成的球形32面体，即由 12个五边形和 20个六边形构成。 其中五边形彼此不相连，只与六边形相连。随后将 C60分子命名为布克米尼斯持富勒烯（BuckminsterF

27、ulle）。由于C6。分子的结构酷似足球，所以又称为足球烯（Footballene。除C60外，具有封闭笼状结构的还可能有©、C32、C50、C70、。240、C540等，统称为Fullerenes中文译名为富勒烯。 掺杂C60的超导体1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出掺钾C6。具有超导性，超导起始温度为18K，不久又制备出Rb3C60的超导体（如右图）， 超导起始温度为29K。我国在这方面的研究也很有成就，北京大学 和中国科学院物理所合作，成功地合成了K3C60和RbC6。的超导体，超导起始温度分别为8K和28K。有科学工作者预言，如果掺杂C240 和掺杂C540，有可能

28、合成出具有更咼超导起始温度的超导体。 新型贮氢材料在锂、液氨和正丁醇溶液中发生反应遍4-抵E心恥十拒且2正谊咅 高能锂电池材料如下图，将金属锂植入C60内部形成的LiC60化合物，可作为高 能锂电池。 碳纳米管碳纳米管由于其磁学、电学性能的改变，其应用领域变宽，比 如用作催化剂或其载体、纳米导线、复合材料、纤维与药物等。碳 纳米管一个令人激动的应用领域就是替代半导体硅制备碳基电子 器件。传统的硅半导体存在发热问题，由于碳纳米管的电子物理性 质来源于几何结构（直径小于0.1 nm即发现有量子效应）而不是来 自掺杂，故其热稳定性好，可制得比硅芯片小百倍的器件。 碳纳米 管器件还可望代替CRT阴极射

29、线管，解决笔记本电脑、大屏幕电 视的显示等问题。 C60的多聚高分子C60的二聚物C116、例题分析:1、最近科学家制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状的结 构，化学式为C60。下列说法中不正确的是（）A. C60是一种新型的化合物B. C60和石墨是碳的同素异形体C. C60是一种新的碳单质D . C60的相对分子质量为720答案：A解析:C60是碳的一种单质，它与石墨、金刚石互为同素异形体，故 不正确的是 A。2、下列关于硅的说法不正确的是（ ）A 硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光 泽的固体B 硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C.硅的化学性质不活泼，常温下

30、不与任何物质起反应D .当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金 属反应答案：C解析：常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应。3、 下列属于新型无机非金属材料的是（） 高强度水泥 钢化玻璃 氧化铝陶瓷 光 导纤维A BC D 答案：C解析：水泥和玻璃属于传统的无机非金属材料。4、氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大，熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍使用高纯硅与纯氮在 1300C反应获得。根据性质，推测下列不是氮化硅陶瓷的用途的是（ ）A 制汽轮机叶片B 制有色玻璃C.制永久性模具D 制造柴油机答案： B解析：氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料， 而有色玻璃只是在玻 璃中加入金属氧化物，仍

31、属传统无机非金属材料。5、下列材料的特性及用途的说法不正确的是（）A .氧化铝陶瓷具有两性，可用来制造人造牙齿B. 氮化硅陶瓷具有耐高温且不易传热的特性，可用 来制造柴油机C. 光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通迅材 料D .人造金刚石硬度高，可用来制造割机答案：A解析：制造人造牙齿的材料必须具有生物功能。-返回-II同步测试1、门捷列夫在19世纪中叶，曾根据他所发现的元素周期律，预言 过第四周期W A族元素X （当时他称为类硅），下列有关硅元素性 质的叙述不正确的是（） XH4不稳定，但有强还原性 可用焦炭在高温下从X02中冶炼X X 单质的熔点比硅高 X最高价氧化物对应水化物分子式为

32、X（0H）4，其 酸性比H2SQ3强A BCD2、某些保健品中含有的锗元素（Ge）位于周期表的第四周期W A族。有关锗的叙述正确的是 （）锗的原子序数为 34 锗元素金属性比锡强 Ge可形成NazGeOs的盐 单质锗是半导体材料A BCD3、下列说法中你认为科学合理的是 （）A “纯净水”、“超纯净水”、“太空水”是最佳饮用水B 水晶、玛瑙均可制成高级工艺品，其主要成分均为二氧化硅C.加碘食盐加的是碘单质D .有磷洗衣粉对皮肤有损害作用，无磷洗衣粉对皮肤无损害作用，故应选用无磷洗衣粉4、新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的共同特点是 （）A .耐高温B.具有电学特性C.具有光学特性D .有

33、生物功能5、以下说法正确的是 （ ）A .纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料B. 绿色食品是指不含任何化学物质的食品C. 生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮D 光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的6、我国及美国、日本等国家都已研制出了一种陶瓷柴油机。这种 柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料 制造的，这种材料是 （ ）A .氧化铝陶瓷B.氮化硅陶瓷C.光导纤维D .普通玻璃钢7、“空对空”响尾蛇导弹头部的“红外眼睛”，能分辨出 O.OOTC 的温差变化， 它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料制成的。 下列 叙述中，不正确的是 （ ）A. “红外眼睛”对热非

34、常敏感B. “红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区C. “红外眼睛”的电阻值随温度明显变化D .“红外眼睛”的工作原理与人眼相同 8超导材料是具有零电阻及反磁性的物质， 以丫2。3、BaCQ和CuO 为原料，经研磨烧结可合成一种高温超导物质 YBCwOx。现欲合 成0.5mol此高温超导物，依化学计量比例，需取 Y2O3、BaCQ及CuO的物质的量（mol）分别为（）A0.50、 0.50、 0.50B0.25、 1.0、 1.5C0.50、 1.0、 1.5D1.0、 0.25、 0.179、有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是 （ ） 高温结构陶瓷具有耐高温、 不怕氧化、耐酸

35、碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强， 它不与任何无机酸反应 氧化铝陶瓷的熔点低、硬度小 光导纤维传导光的能力非常强， 利用光缆通讯， 能同时传输大量信息BA C D 隐藏提示1、 C碳族元素从上到下非金属性减弱，金属性增强，则 XH不稳定 且有强还原性，XO2 + 2C一 X+ 2COT，故正确；晶体硅熔点很高，X 单质熔点比硅低，X(OH酸性比HSiQ弱，不正确，选Co2、 C锗的原子序数为32,其金属性比锡弱，C项正确。3、 b “纯净水”不含矿物离子，如 Mg+、ca+等，对人体不利；碘 盐中加入的是KIO;有磷洗衣粉主要污染湖泊造成“水华”现象；故A. C.

36、D 均不合理，只有B正确。4、A电学特性、光学特性、生物功能都是新型无机非金属材料的特 性。5、D纳米材料是指构成物质的粒子直径在 1nn100nm之间的一类物质的总称，并不是一种新的物质；任何食品从化学组成上分析，都是由 化学物质构成的，如面包的主要成分就是淀粉；生物固氮是指豆科植物的 根瘤箩菌把空气中的氮转化为可被植物吸收的化合态氮的过程，并不是植物直接吸收氮气；故A. B. C均不正确。光导纤维广泛用于能量传输和信 息传输，它的主要原料是二氧化硅，所以选 D。6、B由各种陶瓷材料的特点分析，氮化硅陶瓷具有耐高温、不易传 热的特点。7、D “红外眼睛”能分辨出0.001C的变化，对热敏感，

37、与人眼工 作原理不同，不正确的是Do8、 B 由原子守恒，YBaCuO- Y2O + 2BaCO+ 3CuO知：n(Y2O)=0.5mol x 2 =0.25mol，n ( BaCO =0.5mol x 2=1.0mol，n (CuO =0.5molx 3=1.5mol;故选 Bo9、D氮化硅陶瓷除与氢氟酸反应外， 不与任何无机酸反应；氧化铝 陶瓷熔点很高，硬度大；故不正确，正确，选D。10锗是W A族元素。它的单质晶体是一种良好的半导体材料，广泛应用于电子工业。锗可从燃烧的烟道灰中提取，提取过程如下：烟道灰中所含错Utt错的纯浄的铸术解的氧化物（蒿价）氯化物<3的氧化物A写出下列化学方

38、程式: ； ； ； 隐藏答案答案： Ge何 4HCI=GeC4+ 2HQ GeCk + 3HO=HGeO+ 4HCI; HGe（=GeO+ HO; GeO 2HGe+ 2HO提示：碳族元素包括碳、硅、锗、锡、铅，其中硅、锗可作半导体材料；碳、 硅、锗、锡以+ 4价的化合物稳定，铅以+ 2价的化合物稳定。烟道灰中 所含锗的高价氧化物为GeQ作为金属氧化物与HCI反应生成GeCk;GeC4 作为强酸弱碱生成的盐可发生水解生成 HGeQ HGeOS热分解得到纯净的 GeQ GeO用H还原可得纯净的Ge=11、钇（Y）是激光材料和超导材料中的重要元素。某钇矿石成分是BeaYxFeSiOi。该矿石与过量

39、氢氧化钠共熔后，加水溶解，所得沉淀物中有丫（OH ） 3和FeO3（反应时Fe由+ 2价转变为+ 3价）。试推算，此钇矿石的化学式中x=。若改用氧化物的形式表示其组成，则化学式为。隐藏答案答案：2; 2BeO- YO - FeO- 2SQ提示：根据化合价代数和为0求得x，钇矿石中Be为+ 2价，丫为+ 3 价, Fe为+ 2价，Si为+ 4价，O为2价，得x=2。其改写成氧化物的形式 可依化合价拆分后再组合，得 2BeOYO - FeO- 2SQ2。12氮化硅是一种非氧化性高温陶瓷结构材料，粉末状S3N4可以由四氯化硅的蒸气和氨气混合反应制取。粉末状S3N 4对空气和水都不稳定，但是将粉末状

40、S3N4和适量的MgO在230X 1.01X 105Pa 和185C的密闭容器中热处理，可以得到结构十分紧密，对空气和 水都相当稳定的固体材料。(1) 写出由四氯化硅和氨气制备 S3N4的化学方程式(2) 分别写出粉末状SiN4和水及氧气反应的化学方程式(3) 为什么结构紧密的固体 SiN4不再受水和氧气的侵蚀?隐藏答案答案：(1) 3SiCl 4 + 4NH=Si3N+ 12HC1(2) SisN + 6HO=3SiO+ 4NHTSisN + 3O=3SiO + 2N T(3) Si3N与MgO在密闭容器中热处理后使 SisN固体表面形成一层SiO? 保护层，阻止了 SisN继续受空气中的氧和水的侵蚀。提示：(1) SiCl 4与 NH反应生成SisN，同时应该有 HCI生成，即3SiCl 4+ 4NH=Si3N + 12HCI。(2)由于Si N键的键能小于 Si O键的键能，SisN 与HO反应时，Si N键要向Si O键转化，生成SiO2的同时应该有NH3生成，同样SisN与0反应时，产