1、无机非金属材料(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【解析】选B。由题目信息中“连续纤维增韧”可知,该航天服的韧性很好,质地并不是很脆,B错误。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【解析】选C。氢氟酸应该保存在塑料瓶中
2、;保存氢氧化钠溶液用橡胶塞或软木塞;水玻璃具有黏性,能使试剂瓶与瓶塞牢固地黏在一起,也应该用橡胶塞或软木塞。3.(2020合肥高一检测)下列反应不能一步完成的是()A.SiO2Na2SiO3B.SiO2H2SiO3C.Na2SiO3H2SiO3D.H2SiO3SiO2【解析】选B。二氧化硅可与氢氧化钠直接反应生成硅酸钠;Na2SiO3溶液中通入CO2或加入盐酸都可以生成H2SiO3;硅酸可直接加热分解生成二氧化硅,故只有B符合题意。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SiO2+2CSi+2CO;Si+3HClSiHCl3+H2;SiHCl3+H2Si
3、+3HCl。下列有关上述三个反应的叙述,不正确的是()A.为置换反应B.均为氧化还原反应C.反应中硅元素均被还原D.由反应可知,非金属性CSi【解析】选D。反应中硅元素被还原,反应中硅元素被氧化,C项正确;反应是在高温下进行的反应,且生成CO气体,不能说明非金属性CSi,D项错误。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SiO2B.生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土C.硅酸盐制品的性质稳
4、定、熔点较高D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐【解析】选C。陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品,A项错误;陶瓷的主要原料是黏土,玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英砂,水泥的主要原料是黏土和石灰石,B项错误;硅酸盐制品性质稳定、熔点高,C项正确;沙子的主要成分是SiO2,黏土的主要成分是含水的铝硅酸盐,D项错误。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)
5、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_。【解析】(1)生产水泥的主要原料是:石灰石和黏土;生产水泥的主要设备是:水泥回转窑;(2)光导纤维,其主要成分是SiO2,具有良好的导光性,硅单质是半导体材料,常用于计算机芯片的材料和太阳能电池,乘务员使用的无线通话机的芯片材料是硅;(3)玻璃中含有二氧化硅,二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅,反应方程式为:SiO2+4HFSiF4+2H
6、2O;(4)向硅酸钠溶液中滴入稀盐酸,反应生成硅酸胶体,离子方程式:Si+2H+ H2SiO3(胶体)。答案:(1)石灰石石膏(2)SiO2Si (3)SiO2+4HFSiF4+2H2O(4)Si+2H+H2SiO3(胶体)一、选择题(本题包括1小题,共5分)7.宋代五大名窑分别为:钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色,出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是()A.窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料C.高品质的瓷器晶莹剔透,属于纯净物D.陶瓷属于硅酸盐材料,耐酸碱腐蚀,但是不能用来盛装氢氟酸【解析】选C
7、。不同的金属氧化物颜色可能不同,在高温下,釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化称为窑变,故A正确;新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等,氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,故B正确;瓷器的原料主要是黏土烧结而成,瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅,是混合物,故C错误;HF能与二氧化硅反应,陶瓷的成分是硅酸盐和二氧化硅,所以陶瓷不能用来盛装氢氟酸,故D正确。二、非选择题(本题包括1小题,共15分)8.硅是带来人类文明的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。(1)新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以
8、采用化学气相沉积法,在H2的保护下,使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面,写出该反应的化学方程式:_。(2)一种工业用硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1 410 ,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的主要工艺流程如下:净化N2和H2时,铜屑的作用是_,硅胶的作用是_。X可能是_(填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。【解析】(1)根据原子个数守恒可写出化学方程式:3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl。(2)由于氧气和水蒸气都能腐蚀氮化硅,而氮气和氢气中含有水蒸气和氧气,所以铜屑的作用是除去氧气,硅胶的作用是除去水蒸气。由于工业用硅中含有铜的氧化物,在反应中氧化铜能被还原生成铜,因此要除去铜应该选择硝酸,盐酸和硫酸不能溶解铜,氢氟酸能腐蚀氮化硅。答案:(1)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl(2)除去原料气中的氧气除去水蒸气硝酸- 4 -
