高中化学 新人教版必修2第5章第3节无机非金属材料作业
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可编辑修改精选全文完整版第三节无机非金属材料1.据报道,我国华为公司的技术标准成为世界“5G”通信标准的重要组成部分。
随着“5G”时代的到来,以光导纤维为基础的信息高速通道更显重要。
制造光导纤维的材料是( )A.晶体硅B.二氧化硅C.铜合金D.不锈钢答案 B 二氧化硅具有良好的光学特性,其导光性非常好,制造光导纤维的主要原料为二氧化硅。
2.下列关于水泥的说法正确的是( )A.生产水泥时,加入适量的石膏可以调节水泥的硬化速率B.水泥在水中能硬化,在空气中不会硬化C.水泥与水混合时会生成不同的水合物,要吸收一定的热量D.水泥溶于水后的硬化过程是一个物理变化答案 A 水泥不仅可以在水中发生硬化,而且可以吸收空气中的水分硬化,水泥中的成分与水生成不同的水合物,水泥的硬化过程主要是化学变化,此过程放热。
3.根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程,总结出硅酸盐工业的一般特点是( )①原料一定有含硅元素的物质②生成物是硅酸盐③反应条件是高温④发生复杂的物理、化学变化A.①②B.①②③C.①③④D.①②③④答案 D 硅酸盐工业的主要特点是:生产原料一定有含有硅元素的物质;产品的物质类型属于硅酸盐;使物质发生变化的条件是高温;物质变化的类型,既有物理变化,又有多种复杂的化学变化。
4.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引起的颜色变化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答案 C 瓷器中含有多种硅酸盐,是混合物,C错误。
5.石墨烯目前是世界上最薄、最坚硬的纳米材料,它是一种透明、良好的导体;石墨烯是由碳原子构成的具有单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳单质新材料,它是构建富勒烯、碳纳米管的基本单元。
第三节无机非金属材料课后训练巩固提升一、双基巩固学考突破1.唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于()。
A.氧化铝B.二氧化硅D.合金,主要材料黏土属于硅酸盐。
全国卷Ⅰ)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是()。
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,不是青色,A项错误。
秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成;陶瓷,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,B、C、D三项正确。
3.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D.建筑上烧制的砖瓦,其余选项均为陶瓷制品。
,优点是()。
A.耐高温耐腐蚀,不怕氧化B.密度大,硬度大C.韧性好,易于切削、锻打、拉伸;金属材,易于切削、锻打、拉伸,具有良好的导电性和导热性。
5.下列叙述正确的是()。
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似B.因为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸的酸性强C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都作氧化剂既能与NaOH溶液反应,又能与氢氟酸反应,所以二氧化硅属于两性氧化物和SiO2都是酸性氧化物,两者物理性质差别很大,A项错误;硅酸的酸性比碳酸的酸性弱,反2,是因为CO2为气体,可以脱离反应体系,B项错误;CO2和SiO2与C反应时都作氧化剂,C项正确;SiO2与氢氟酸的反应属于特例,SiO2属于酸性氧化物,D项错误。
6.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂黏土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窑中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。
下列说法错误的是()。
A.黏土是制砖瓦和水泥的主要原料B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C.沙子的主要成分为硅酸盐,浇水冷却成青瓦项,由“择取无砂黏土而为之”,说明黏土是制砖瓦和水泥的主要原料,正确。
第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料[预习作业]一、硅酸盐材料1.传统的无机非金属材料多为________材料,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、________、________等特点。
2.陶瓷:是以________为主要原料,经高温烧结而成的。
3.玻璃:普通玻璃的主要成分为________、________和________,它是以________、________和________为原料,经混合、粉碎,在________中熔融,发生复杂的物理和化学变化而制得的。
4.水泥:以________、________为主要原料,在________中煅烧,再加入适量________调节水泥硬化速率后制得产品成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。
二、新型无机非金属材料1.硅和二氧化硅(1)硅元素位于元素周期表中第________周期、第________族,处于金属与非金属的过渡位置,其单质的导电性介于____________________之间,是应用最为广泛的________材料。
(2)硅在自然界主要以________和________的形式存在。
(3)制取粗硅的反应方程式为________________________________________。
(4)二氧化硅可用来生产高性能的现代通信材料________。
2.新型陶瓷:高温结构陶瓷如碳化硅(俗称________)具有硬度________、______________性能。
3.碳纳米材料:主要包括________、______________、________等。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)硅元素在自然界中既有化合态,又有游离态。
( )(2)水晶、石英、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2。
( )(3)光导纤维在强碱性条件下易发生“断路”。
课堂检测·素养达标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;保存氢氧化钠溶液用橡胶塞或软木塞;水玻璃具有黏性,能使玻璃瓶与瓶塞牢固地黏在一起,也应该用橡胶塞或软木塞。
3.(2019·合肥高一检测)下列反应不能一步完成的是( )A.SiO2→Na2SiO3B.SiO2→H2SiO3C.Na2SiO3→H2SiO3D.H2SiO3→SiO2【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.下列关于无机非金属材料的说法中正确的是( )A.传统无机非金属材料是指:光导纤维、玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点,但强度比较差C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点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【解析】选C。
A项中,光导纤维是新型无机非金属材料;B项中,强度比较差是错误的;D项中新型无机非金属材料中的光导纤维、单晶硅等其成分都不是硅酸盐。
5.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。
A.陶瓷B.玻璃C.水泥D.生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2和CO2都属于酸性氧化物,性质相似,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_________,工艺师常用________________ (填物质名称)来雕刻玻璃。
答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!人教版(2019)必修第二册第五章第三节无机非金属材料课时训练二学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.下列说法不正确的是A.陶瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成B.普通玻璃以火碱、石灰和石英砂为原料,发生复杂的物理和化学变化制得C.普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料D.向水泥中加入适量的石膏可以调节水泥硬化速率2.“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.玻璃的主要成分为Na2CO3、CaCO3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定、熔点较高D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐3.下列关于二氧化碳与一氧化碳的性质比较不正确的是A.组成:均由碳元素和氧元素组成B.性质:CO2、CO都可以使澄清石灰水变浑浊C.用途:干冰可用于人工降雨,一氧化碳气体可作燃料D.危害:二氧化碳会导致“温室效应”;一氧化碳会引起中毒4.化学与生产、生活密切相关。
人教版高中化学必修二第五章第三节无机非金属材料基础过关练题组一硅酸盐材料1.我国古代在材料方面取得了突出的成就。
下列材料主要成分不是硅酸盐的是( )A.陶俑 B.琉璃瓦 C.汉白玉 D.青花瓷2.“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B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐3.500多年前,一艘载着天然苏打晶体( Na₂CO₃·10H₂O)的商船在航行中搁浅,船员们便在附近的沙滩上用几块苏打晶体支锅煮饭。
之后他们惊奇地发现,在苏打与沙粒接触的地方出现了许多晶莹发亮的珠子。
回答下列问题:(1)沙滩上沙粒的主要成分为____(填化学式)。
(2)上述晶莹发亮的珠子可能是____(填字母)。
A.水晶颗粒 B.无水碳酸钠C.晶体硅 D.玻璃珠(3)生成该珠子时发生反应的化学方程式为____。
(4)氢氟酸是HF的水溶液,可与Si0₂反应生成SiF₄和H₂O。
氢氟酸常用作玻璃的蚀刻剂,原因是____(用化学方程式表示)。
题组二晶体硅的制备方法4.高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料。
它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。
可以按下列方法制备:下列说法不正确的是 ( )A.步骤①的化学方程式为Si0₂+C Si+CO₂↑B.步骤①中每生成1 mol Si,转移4 mol电子C.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料,二氧化硅是制造光导纤维的基本原料D.SiHCl₃(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl₄(沸点67.6℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl₃5.(2019河南商丘九校高一上期末联考)由二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列说法中错误的是 ( )A.SiHCl₃的摩尔质量为135.5 gB.H₂和HCl均可循环利用C.Si0₂是一种坚硬难熔的固体D.①②③均属于氧化还原反应题组三新型无机非金属材料6.我国已跨入“互联网+”时代,而“互联网”的建设离不开无机非金属材料硅。
第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料课时作业1.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是()A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.生产陶瓷的主要原料是黏土C.普通玻璃的主要成分只有SiO2D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料答案 C解析普通玻璃的主要成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅,故选C。
2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述不正确的是()A.水玻璃是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后,具有防腐蚀性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质答案 D解析Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,是一种矿物胶,通常用作耐火材料。
水玻璃在空气中发生反应Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓。
3.用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成,不正确的是() A.钙沸石[Ca(Al2Si3O10·3H2O)]CaO·Al2O3·3SiO2·3H2OB.镁橄榄石(Mg2SiO4)2MgO·SiO2C.长石(KAlSi3O8)K2O·Al2O3·3SiO2D.硅酸钠(Na2SiO3)Na2O·SiO2答案 C解析长石(KAlSi3O8)的正确写法为K2O·Al2O3·6SiO2。
4.硅在地壳和岩石中的主要存在形式是()A.硅单质B.二氧化硅和硅酸盐C.硅酸D.无定形硅答案 B解析硅主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在于地壳和岩石中。
5.下列关于硅的化学性质的叙述正确的是()A.常温下不和任何酸反应B.常温下可和NaOH溶液反应C .常温下可和Cl 2反应生成SiCl 4D .常温下可和O 2反应生成SiO 2答案 B解析 硅在常温下化学性质不活泼,除与氟气、氢氟酸和强碱反应外,不与其他物质反应。
在加热条件下,硅能与一些非金属反应,如Si +O 2=====△SiO 2。
体验探究合作展示2020-2021学年级高一下学期化学周末作业(六)无机非金属材料1.下列关于硅单质及其化合物的说法中错误的是A.水玻璃可以作为粘合剂、木材防腐剂B.常温下,单质硅的性质稳定,与氧气、氯气、硝酸、硫酸等很难发生反应C.SiO2有导电性,所以SiO2可用于制备光导纤维D.青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4],若以氧化物形式可表示为:Al2O3•2SiO2•2H2O 2.下列说法正确的是A.用金属钠与TiCl4溶液在高温下反应,可将金属钛置换出来B.铝在空气中或在冷的浓硝酸中都能生成一层致密的氧化膜C.工业制硫酸时,在接触室里用98.3%的浓硫酸吸收SO3D.工业制玻璃过程中加入石灰石,是为了除去二氧化硅3.下列关于硅及其化合物的叙述错误的是A.硅的化学性质不活泼,但在自然界中以化合态存在B.高纯度的硅单质是良好的半导体材料SiO很稳定,与所有的酸不反应D.唐三彩、玻璃、水泥都是硅酸盐产品C.24.化学知识与生产、生活密切相关。
下列说法正确的是SiO是将太阳能转变为电能的常用材料A.2Al(OH)胶体具有吸附性,可用作自来水消毒剂B.3SO具有漂白性,可用于豆芽菜银耳等食品的漂白C.2D.在食品袋中放入装有硅胶、铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质5.化学在生活中有着广泛的应用。
下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是选项性质用途B 活性炭还原性强 用于制糖业的脱色剂 C常温下,干燥的氯气与铁不反应 用钢瓶储存液氯 D 二氧化硅硬度大 用于制造光导纤维6.下列解释事实的化学方程式或离子方程式中不正确...的是 A .盛放NaOH 溶液的试剂瓶不能用玻璃塞:SiO 2+2OH -=2-3SiO +H 2OB .NaOH 溶液吸收Cl 2:Cl 2+2OH -=Cl -+ClO -+H 2OC .燃煤时加入适量石灰石粉末,可减少SO 2的排放:2CaCO 3+2SO 2+O 2=2CaSO 4+2CO 2D .强碱溶液中,用次氯酸钠与Fe(OH)2反应制高铁酸钠:2ClO -+Fe(OH)2=2-4FeO +2Cl -+2H +7.某实验小组欲从含2+2-2+3Mg SiO Fe 、、和3+Fe 的混合液中分离出2+Mg ,并制备32MgCO 3H O 。
第三节无机非金属材料原创不容易,为有更多动力,请【关注、关注、关注】,谢谢!东宫白庶子,南寺远禅师。
——白居易《远师》上大附中何小龙[核心素养发展目标] 1.了解硅酸盐及其结构特点,了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水泥)的工业生产(原料、设备等)。
2.了解硅和二氧化硅的性质,认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。
3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用,增强关注社会的意识和责任感。
一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料1.硅酸盐及其结构(1)硅酸盐的概念硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
它们种类繁多、组成各异、结构复杂,在自然界中广泛存在。
(2)硅酸盐的结构在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体,其结构如图所示。
每个Si结合4个O,Si在中心,O在四面体的4个顶角;许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接,每个O为两个四面体所共有,与2个Si相结合。
(3)硅酸盐的特性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高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
2.常见的硅酸盐材料(1)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的合物( )(2)硅酸盐结构较为复杂,大多不溶于水,化学性质很稳定( )(3)硅氧四面体中,硅原子与氧原子都是以共价键结合( )(4)水泥与玻璃的共同原料是石灰石,水泥与陶瓷的共同原料是黏土( )(5)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行( )(6)玻璃和水泥生产中都发复杂的物理和化学变化( )答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√1.传统的玻璃陶都是硅酸盐产品,根据你的观察和使用经验,将它们的主要物理性质和化学性填入下表。
答案2.硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单的硅酸盐。
(1)硅酸钠易溶于水,其水溶液俗称水玻璃,具有黏力强、耐高温等特性,常用作黏合剂和防火剂。
3+2H+(2)硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸(H2SiO)沉淀,其离子方程式是SiO2-===H2SiO3↓。
七无机非金属材料答案解析P177
(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
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
3.(2020·合肥高一检测)下列反应不能一步完成的是()
A.SiO2→Na2SiO3
B.SiO2→H2SiO3
C.Na2SiO3→H2SiO3
D.H2SiO3→SiO2
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
①SiO2+2C Si+2CO↑;②Si+3HCl SiHCl3+H2;③SiHCl3+H2Si+3HCl。
下列有关上述三个反应的叙述,不正确的是()
A.①②③为置换反应
B.①②③均为氧化还原反应
C.反应①③中硅元素均被还原
D.由反应①可知,非金属性C>Si
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SiO2
B.生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土
C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
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)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。
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
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:
①净化N2和H2时,铜屑的作用是,硅胶的作用是。
②X可能是(填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。
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。
反应①③中硅元素被还原,反应②中硅元素被氧化,C项正确;反应①是在高温下进行的反应,且生成CO气体,不能说明非金属性C>Si,D项错误。
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。
6.【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+4HF
SiF4↑+2H2O;
(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 O32-+2H+H2SiO3(胶体)。
答案:(1)石灰石石膏
(2)SiO2Si
(3)SiO2+4HF SiF4↑+2H2O
(4)Si O32-+2H+H2SiO3(胶体)
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。
8.【解析】(1)根据原子个数守恒可写出化学方程式:3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。
(2)①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。
②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)①除去原料气中的氧气除去水蒸气
②硝酸。