第54講 無機(jī)非金屬材料.doc

第54講 無機(jī)非金屬材料選修2，P48（或必修1，P74） 姓名： 班次： 例題分析例1、下列敘述正確的是 ( )工業(yè)上合成非氧化物陶瓷氮化硅(Si3N4)需要在高溫空氣氣氛中進(jìn)行鋼鐵制品銹蝕主要是因?yàn)殇撹F中含有碳而發(fā)生原電池反應(yīng),因此生鐵煉鋼時(shí)要盡可能完全除去生鐵中的碳建設(shè)三峽大壩需要使用大量水泥,水泥是硅酸鹽材料夏天人們佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護(hù)眼睛太陽能電池可采用硅材料制作,其應(yīng)用有利于環(huán)保節(jié)能知識(shí)整理無機(jī)非金屬材料知識(shí)網(wǎng)絡(luò)練習(xí)題：1有關(guān)普通玻璃的敘述，錯(cuò)誤的是 （ ）A.玻璃是混合物B.制玻璃的原料是純堿、石灰石、石英、粘土C.玻璃不是晶體D.玻璃無一定的熔點(diǎn)2反應(yīng)SiO23C SiC2 CO，其中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為 （ ）A.13 B.53 C.12 D.213在制取水泥、玻璃的生產(chǎn)中，共同使用的主要原料是 （ ）A.Na2CO3 B.石灰石 C.石英 D.焦炭4反應(yīng)CaCO3SiO2 CaSiO3CO2能說明的是 （ ）A.CaCO3的熱穩(wěn)定性不如CaSiO3強(qiáng) B.C的非金屬性比Si的強(qiáng)C.碳酸的酸性比硅酸強(qiáng) D.SiO2的氧化性不如CO2的強(qiáng)5磷酸鈣陶瓷也是一種新型無機(jī)非金屬材料，它可用于制成人造骨骼，這是利用了這類材料的 （ ）A.耐高溫的特性 B.電學(xué)特性 C.光學(xué)特性 D.生物功能6下列屬于新型無機(jī)非金屬材料的特性的是 （ ）能承受高溫、強(qiáng)度高 具有電學(xué)特性 具有光學(xué)特性 具有生物功能 可塑性好A. B. C. D.7陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中，下列不屬于陶瓷制品的是 （ ）A.電器中的絕緣瓷管 B.實(shí)驗(yàn)室中的坩堝C.實(shí)驗(yàn)室中的試管 D.建筑上燒制的磚瓦8下列關(guān)于材料的敘述不正確的是 （ ）A.傳統(tǒng)的無機(jī)材料雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)脆經(jīng)不起熱沖擊B.新型無機(jī)非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無機(jī)材料的缺點(diǎn)，但強(qiáng)度比較差C.高溫結(jié)構(gòu)材料具有能承受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)D.新型無機(jī)非金屬材料特性之一是具有電學(xué)特性9人造骨是一種具有生物功能的新型無機(jī)非金屬材料。它類似于人骨和天然牙的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。人造骨可以依靠從人體液中補(bǔ)充某些離子形成新骨?？稍诠趋澜雍辖缑娈a(chǎn)生分解、吸收、析出等反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)骨骼牢固結(jié)合。人造骨植入人體內(nèi)需要吸收人體中形成新骨的離子是（雙選） ( )A.Ca2+ B.Cl C.Na+ D.PO10. 近年來，科學(xué)家研制出一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)式為C60，下列說法正確的是 （ ）A它是一種新型的化合物B它與金剛石、石墨都是碳的單質(zhì)C該物質(zhì)是由金剛石和石墨構(gòu)成的D該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為6011已知某一硅酸鹽可表示為Mga(Si4O10)(OH)b(其中a、b為正整數(shù))，試回答：(1)a與b應(yīng)滿足的關(guān)系是(寫表達(dá)式)：_；(2)a能否等于2？_(填“能”、“不能”、“無法確定”)(3)a=3的硅酸鹽的表達(dá)式(以氧化物的形式表示)_。12氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300反應(yīng)獲得。（1）根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是_（填序號(hào)）。A.制汽輪機(jī)葉片B.制有色玻璃C.制永久性模具D.制造柴油機(jī)（2）寫出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖：_ _，根據(jù)元素周期律知識(shí)，請寫出氮化硅的化學(xué)式：_。（3）氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式： 。（4）現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。13、獲取知識(shí)和信息是現(xiàn)代人不可缺少的素質(zhì)，信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展離不開材料科學(xué)的推動(dòng)。(1)光導(dǎo)纖維是一種能高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維，利用光纜通訊，能同時(shí)傳輸大量信息。制造光纖電纜的主要原材料的化學(xué)式是_，它屬于_材料。(2)信息產(chǎn)業(yè)的核心材料是高純度的硅，高純度的單晶硅生產(chǎn)方法之一：SiO2Si（粗硅）SiHCl3（沸點(diǎn)31.5）Si超純硅（多晶硅）單晶硅。已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。近代用得較多的另一種方法（之二）是：用金屬硅化物（Mg2Si）與鹽酸作用制得硅烷，再熱分解硅烷可得高純硅。根據(jù)上述信息回答以下問題：從方法一生產(chǎn)單晶硅的過程看，由碳還原得到的硅為何還要進(jìn)一步處理？ (3)寫出方法二中，生產(chǎn)高純硅的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式：_ _。_ _。(4)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0 )中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6 )和HCl(沸點(diǎn)84.7 )，提純SiHCl3采用的方法為_。(5)用SiHCl3與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)：裝置B中的試劑是_。裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是_。反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是_，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是_ _，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_ 。為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及_。為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑(填寫字母代號(hào))是_。 a碘水 b氯水 cNaOH溶液 dKSCN溶液 eNa2SO3溶液答案1-5 B、C、B、A、D 6-10 D、C、B、AD、B11、解析：(1)根據(jù)化合價(jià)規(guī)則，可列式為：2a+44=210+b簡化為2a=b+4(2)令a=2，則b=0，故不能。(3)當(dāng)a=3時(shí)，b=2，Mga(Si4O10)(OH)b為Mg3(Si4O10)(OH)2，改寫為氧化物的形式為3MgO4SiO2H2O答案：(1)2a=b+4(2)不能 (3)3MgO4SiO2H2O12、【解析】 根據(jù)N和Si的原子結(jié)構(gòu)及其元素周期律的知識(shí)，可判斷氮元素非金屬性比硅強(qiáng)，故N顯負(fù)價(jià)（3），Si顯正價(jià)（+4），由此可寫出氮化硅的化學(xué)式Si3N4?！敬鸢浮?（1）A、C、D （2） Si3N4（3）Si3N4+12HF3SiF4+4NH3 （4）3SiCl4+4N2+6H2Si3N4+12HCl。13、【答案】 （1）SiO2 無機(jī)非金屬（2）由C還原SiO2得到的單質(zhì)硅中，雜質(zhì)含量過高，將它用HClCl2處理得到低沸