第14讲无机非金属材料2024年高中化学学业水平考试必备考点归纳与测试（新教材专用）（原卷版）

第14讲无机非金属材料目录TOC\o"12"\h\u 1 1考点一传统无机非金属材料 1考点二硅和二氧化硅 2考点三新型无机非金属材料 3 4 61．知道传统的无机非金属材料陶瓷、玻璃、水泥的制备原料、成分及其主要应用。2．结合具体实例了解新型无机非金属材料的结构特点、性能及其主要应用。3．了解制备高纯度硅的化学原理。4．能从材料组成的角度对生活中常见的材料进行分类，能根据使用需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。考点一传统无机非金属材料1．硅酸盐的结构在硅酸盐中，Si和O构成了，每个Si结合个O，在中心，在四面体的4个顶角。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度、溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。2．无机非金属材料根据组成、性能和应用的不同可分为非金属材料和非金属材料两种，其中传统无机非金属材料多为硅酸盐材料，通常包括、和三种。陶瓷玻璃水泥原料_及其他辅料设备陶瓷窑玻璃窑水泥回转窑成分普通玻璃：性能应用生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿和卫生洁具等生产建筑材料、光学仪器、和各种器皿，制造玻璃纤维、用于高强度复合材料等大量用于建筑和水利工程【温馨提示】传统无机非金属材料都是以含硅物质为原料，经过高温发生复杂的物理、化学变化制成，产品都为硅酸盐。【典例分析】【例1】（甘肃省2022年夏季普通高中学业水平合格性考试）材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列不属于传统无机非金属材料的是A．玻璃 B．水泥 C．陶瓷 D．石墨烯【例2】（河北省2022年普通高中学业水平合格性考试）下列属于传统无机非金属材料的是A．单晶硅 B．石墨烯 C．普通玻璃 D．二氧化硅【例3】（山东省2022年普通高中学业水平合格性考试）随着科学技术的发展，无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系。下列物质中属于新型无机非金属材料的是A．水泥 B．普通玻璃 C．石墨烯 D．陶瓷考点二硅和二氧化硅(1)硅的存在与性质①硅在自然界主要以和的形式存在；②单质硅是应用最为广泛的半导体材料；③高温下，硅能与氧气反应生成，与氯气反应生成。(2)二氧化硅的性质①二氧化硅硬度大、熔点高，不溶于水；②酸性氧化物：SiO2＋2NaOH=；③具有氧化性：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))；④特性：SiO2＋4HF=。【典例分析】【例1】（云南省2023年春季学期期末普通高中学业水平考试）2023年《自然》刊载了我国科研人员研发的一种薄如纸、可弯曲折叠的太阳能电池的研究成果。下列物质用于制作太阳能电池的是A．二氧化硅 B．碳化硅 C．硅酸钠 D．硅单质【例2】（2023年四川省高中学业水平考试）下列物品中，含有硅单质的是A．有机玻璃 B．石英钟表 C．计算机芯片 D．水晶镜片【例3】（2022年宁夏普通高中学业水平考试）下列物质中，可用于制造光导纤维的材料是A．陶瓷 B．二氧化硅 C．聚乙烯 D．铜合金考点三新型无机非金属材料(1)新型陶瓷与传统陶瓷相比，在上有很大的变化，在等方面具有很多新的特性和功能。(2)常见的新型陶瓷新型材料成分性能主要应用金刚砂碳化硅(SiC)硬度大、耐高温、抗氧化磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料高温结构陶瓷碳化硅、氮化硅、金属氧化物耐高温、抗氧化、耐腐蚀用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等钛酸盐、锆酸盐等能实现机械能和电能的相互转化用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等透明陶瓷氧化铝、氧化钇等透明陶瓷；氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷具有优异的光学性能、耐高温、绝缘性好用于高压钠灯、激光器、高温探测窗等临界温度下具有超导性用于电力、交通、医疗领域等(3)碳纳米材料新型材料结构特点主要性能主要应用富勒烯碳原子构成的一系列笼形分子工业材料，应用于电化学，催化剂，化妆品，抗癌药物等碳纳米管石墨片层卷成的直径纳米级的管状物比表面积大，具有高的强度和优良的电学性质生产复合材料、电池和传感器等石墨烯一个碳原子直径厚度的单层石墨电阻率低、热导率高、具有很高的强度应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面3．传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的区别类别传统无机非金属材料新型无机非金属材料主要成分不一定是硅酸盐主要特性抗腐蚀、耐高温、质脆、经不起热冲击大都强度高、硬度大，耐高温，另外还具有一定的电学特性、光学特性和生物功能等【典例分析】【例1】（2023年黑龙江省春季普通高中学业合格考试）下列工业产品的制造材料为非金属材料的是A．地铁列车的车体——不锈钢 B．“蛟龙号”载人潜水器——钛合金C．喷气式飞机的发动机——镍钴合金 D．耐高温的陶瓷轴承——碳化硅【例2】（湖南省2022年高一下学期学业水平考试）下列有关无机非金属材料的描述不正确的是A．SiO2可用于制造太阳能光伏电池B．芯片的主要成分是硅C．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料制成的D．碳纳米管属于新型无机非金属材料1．（2022年海南省普通高中学业水平合格性考试）高纯度的硅用于制造A．电脑芯片 B．光导纤维 C．水晶项链 D．陶瓷餐具2．（甘肃省2022年夏季普通高中学业水平合格性考试）单晶硅是现代信息技术的基础材料。工业上制备硅的反应原理为，下列说法不正确的是A．该反应为置换反应 B．是氧化剂C．1molC参加反应转移4mol电子 D．单晶硅是良好的半导体材料3．（江苏省2022年普通高中学业水平合格性考试）石墨烯(结构模型如图所示)可用作电极材料，体现了石墨烯具备良好的A．导热性 B．导电性 C．透光性 D．声音传导性4.（2022年7月辽宁省普通高中学业水平合格性考试）“中国芯”的研发是我国自主创新领域的重中之重，生产芯片的基础材料是（

）A．Si B． C．SiC D．5．（四川省20222023学年高二上学期普通高中学业水平考试）下列有关物质用途的叙述中，错误的是A．二氧化硫可用来漂白纸浆 B．明矾可用于自来水杀菌消毒C．氧化铁可用作红色油漆和涂料 D．硅酸钠溶液可用于木材防火6．（四川省20222023学年高二上学期普通高中学业水平考试）下列物质中，属于酸性氧化物但不溶于水的是A． B． C． D．7．（黑龙江省2022年7月学业水平合格考试）生产计算机芯片的基础材料是A．晶体硅 B．金刚砂 C．石墨烯 D．二氧化硅8．（内蒙古自治区2022年普通高中学业水平考试）下列说法正确的是A．液氨具有还原性，因此常用作制冷剂B．二氧化硅用来制造光导纤维C．浓硫酸具有强氧化性，因此可以干燥氢气D．为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入硅胶9．（四川省20222023学年高二上学期普通高中学业水平考试）芯片是各种计算机、和微电子产品的核心部件，它的主要材料是：A．Si B．SiO2 C．H2SiO3 D．Na2SiO310．（贵州省普通高中2022年7月学业水平考试）光导纤维被广泛用于光缆通讯，其主要成分是A．CuO B．Fe2O3 C．A12O3 D．SiO211．（湖南省2023年普通高中学业水平考试合格性考试）资源、能源、材料、环保等是当今社会重要的研究主题。请根据题意回答：(1)中国是全球光伏发电安装量增长最快的国家。制造太阳能电池板的主要材料是(填“Si”或“SiO2”)；(2)将98%的浓硫酸在空气中敞口放置一段时间后，发现溶质的质量分数减小，则浓硫酸表现出(填“吸水性”或“脱水性”)；(3)NO是大气污染物之一。目前有一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存在的条件下，使NH3与NO反应生成无污染的N2和H2O。该反应的化学方程式为。1．（2023年天津市河东区普通高中学业水平合格性考试模拟）下列转化中，需要加入还原剂才能实现的是A． B． C． D．2．（黑龙江省哈尔滨市20222023学年学业水平合格性考试模拟）2022年北京冬奥会开幕式精彩绝伦，未来感十足的数字化产品离不开半导体材料。下列元素可作为半导体材料的是A．硅 B．铁 C．铝 D．碘3．（四川省雅安市20222023学年高一学业水平考试模拟）下列有关物质性质与用途对应关系正确的是A．NH3易溶于水，可用作制冷剂B．浓H2SO4具有脱水性，常用作干燥剂C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维D．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂4．（宁夏银川市20222023学年高一学业水平合格性考试模拟）半导体材料为现代信息技术发展提供了基础。下列物质中常用于制造计算机芯片的基础材料是A．Si B．CaSiO3 C．SiC D．Si3N45．（云南省玉溪市20222023学年高一学业水平合格性考试模拟）硅及其化合物在现代信息技术、航天、医疗等领域有着广泛的应用。下列硅的单质或化合物中，广泛用作半导体材料的是A．SiO2 B．Si C．Na2SiO3 D．SiN6．（辽宁省鞍山市2023年高中学业水平考试模拟）下列关于硅及其化合物的叙述中，不正确的是A．晶体硅常用作半导体材料 B．二氧化硅不能与任何酸反应C．硅在地壳中主要以化合态形式存在 D．硅酸可通过硅酸钠与盐酸反应制得7．（江苏省徐州市20222023学年高二上学期学业水平合格性模拟）下列有关硅及其化合物的说法错误的是A．二氧化硅常用于制作计算机芯片 B．工业上常用焦炭还原石英砂制得粗硅C．硅位于元素周期表第三周期第ⅣA族 D．碳纳米材料属于新型无机非金属材料8．（江苏省句容高级中学20222023学年高二学业水平考试调研）下列说法不正确的是A．硫酸钡可用作检查肠胃的内服药物 B．水玻璃可用木材、纺织品的防火剂C．氯碱工业的主要产品有H2、Cl2和NaOH D．硫和氮的氧化物是酸雨的主要成分9．（吉林省长春市20222023学年高二学业水平考试模拟）下列叙述错误的是A．二氧化硅可用于生产玻璃 B．硅是应用最广泛的半导体材料之一C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片 D．硅在自然界中主要以单质形式存在10．（广东省东莞市20222023学年学业水平考试模拟）下列说法正确的是A．具有耐高温和高度密封性的返回舱舷窗玻璃属于传统无机非金属材料B．返回舱表面的烧蚀材料由玻璃纤维与合成树脂复合而成，属于新型无机非金属材料C．烧蚀材料应具有高熔点、高沸点、难分解的特性，从而保护返回舱的安全D．返回舱次外层的“避火衣”热容量大、熔点高，由钛合金制成，属于金属材料11．（湖南省长沙市20222023学年普通高中学业水平考试模拟）光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，能有效提高通信效率。用来生产光导纤维的物质是A．Na2SiO3 B．SiO2 C．Si D．H2SiO312．（广东省清远市20222023学年学业水平考试模拟）下列叙述错误的是A．硅在自然界中主要以单质形式存在 B．硅是应用最为广泛的半导体材料C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片 D．二氧化硅可用于生产玻璃13．（湖南省株洲市2023年高一学业水平合格考试模拟）化学与人类生活、生产密切相关。请根据题意填空：(1)将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。生成的刺激性气味的气体是(填化学式)；(2)新型冠状病毒流行时期，“84”消毒液是常用的消毒剂。“84”消毒液的主要成分是(填“”或“”)(3)我国5G通信技术处于世界领先地位，高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是(填化学式)。14．（2023年湖南省