无机非金属材料工艺学题库

高考化学提高题专题复习无机非金属材料练习题一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成．某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究．下列有关说法不正确的是（）A．由Ⅱ可知X中一定存在SiO2B．无法判断混合物中是否含有Na2OC．1.92 g固体成分为CuD．15.6 g混合物X中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1【答案】B【解析】途径a：15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液，所以是铜离子的颜色，但是金属Cu和盐酸不反应，所以一定含有氧化铁，和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应，二氧化硅可以和氢氧化钠反应，4.92g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3.0g，所以该固体为二氧化硅，质量为3.0g，涉及的反应有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，又Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu；结合途径b可知15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g，固体中一定还有氧化钠，其质量为9.2g，A．由以上分析可知X中一定存在SiO2，故A正确；B.15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，只有氧化钠与水反应，混合物中一定含有Na2O，故B错误；C．Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu，故C正确；D．设氧化铁的物质的量是x，金属铜的物质的量是y，由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出：Fe2O3～2Fe3+～Cu，则160x+64y=6.4，64y﹣64x=1.92，解得x=0.02mol，y=0.05mol，所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g，金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g，则原混合物中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1，故D正确；【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算，侧重于学生的分析和计算能力的考查，为高考常见题型，注意掌握检验未知物的采用方法，能够根据反应现象判断存在的物质，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量，难度中等．2．下列叙述正确的是①久置于空气中的氢氧化钠溶液，加盐酸时有气体产生②浓硫酸可用于干燥氢气、碘化氢等气体，但不能干燥氨气、二氧化氮气体③Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱④玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品⑤浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性⑥氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得到相同的物质A．①④⑤B．①⑤⑥C．②③④D．④⑤⑥【答案】B【解析】试题分析：①久置于空气中的氢氧化钠溶液和空气中的CO2反应生成变为碳酸钠，碳酸钠可以和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳，①正确；②浓硫酸具有吸水性和强氧化性，浓硫酸可用于干燥中性、酸性且不具有还原性的气体，不能干燥还原性的碘化氢气体，不能干燥碱性气体如氨气等，②错误；③红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，没有碱生成，③错误；④玻璃、水泥主要成分是硅酸盐，都是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品，④错误；⑤浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性和强氧化性，浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性，⑤正确；⑥氯化铁属于强酸弱碱盐，溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和HCl，加热促进水解，氯化铁胶体加热会聚沉，两者均产生红褐色沉淀氢氧化铁，灼烧后产物都是三氧化二铁，⑥正确．答案选B。

水泥、影响水泥水化速率的因素:①水泥熟料矿物组成：含量、晶体结构；②水灰比：水灰比大,水泥颗粒高度分散、与水的接触面积大,水化速率快。

但是水灰比大，使水泥凝结慢，强度下降。

③细度：水泥细度细，与水接触面积多，水化快;细度细，水泥晶格扭曲，缺陷多，也有利于水化；④养护温度：养护温度提高，水泥水化加快。

但是温度对不同矿物的水化速率的影响程度不尽相同。

对水化慢的β-C2S影响最大。

C3A在常温下水化就很快,放热多，故温度对C3A水化速率影响不大。

温度越高,对水泥早期水化速率影响越大,到后期影响逐渐变小。

⑤外加剂：通常绝大多数无机电解质都有促进水泥水化的作用。

如：CaCl2；大多数有机外加剂对水化有延缓作用，常使用的各种木质磺酸盐类。

12、生料易烧性的意义：指生料在规定的温度范围内，通过复杂的物理化学变化，形成熟料的难易程度。

影响生料易烧性的主要因素:①生料的潜在矿物组成:KH、SM高,生料难烧；反之易烧，但有可能结圈；SM、IM高,难烧，要求较高的烧成温度；②原料的性质和颗粒组成：原料中石英和方解石含量多,难烧,易烧性差；结晶质粗粒多,易烧性差。

③生料中次要氧化物和微量元素:适量存在,有利于烧成，易烧性好，但含量过多,不利于煅烧.④生料的均匀性和生料粉磨细度：生料均匀性好，粉磨细度细，易烧性好。

⑤矿化剂：掺加各种矿化剂，均可改善生料的易烧性。

⑥生料的热处理：生料的易烧性差,要求烧成温度高,煅烧时间长。

生料煅烧过程中升温速度快，有利于提高新生态产物的活性，易烧性好。

⑦液相：生料煅烧时，液相出现温度低，数量多,液相粘度小，表面张力小，离子迁移速度大，易烧性好,有利于熟料的烧成.⑧燃煤的性质：燃煤热值高、煤灰分少、细度细，煅烧速度快，燃烧温度高，有利于熟料的烧成。

⑨窑内气氛：窑内氧化气氛煅烧，有利于熟料的烧成.13、（水泥孰料的形成过程）生料煅烧过程中的物理、化学变化：干燥与脱水、碳酸盐分解、固相反应(固相反应一般包括界面上的反应和物质迁移两个过程)、液相和熟料的烧结、熟料的冷却19、熟料冷却的目的:①回收熟料带走的热量，预热二次空气,提高窑的热效率;②迅速冷却熟料以提高熟料质量③改善孰料的易磨性④降低熟料温度，便于熟料的运输、贮存与粉磨。

高考化学复习无机非金属材料专项易错题及答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．医用外科口罩的结构示意图如下图所示，其中过滤层所用的材料是熔喷聚丙烯，具有阻隔部分病毒和细菌的作用。

下列关于医用外科口罩的说法不正确的是A．防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用B．熔喷聚丙烯属于合成高分子材料C．熔喷聚丙烯材料难溶于水D．用完后应投入有标志的垃圾箱【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由医用外科口罩的结构示意图可知防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用,A项正确；B.熔喷聚丙烯通过丙烯加聚反应制得，属于合成高分子材料，B项正确；C.熔喷聚丙烯材料通过丙烯加聚反应制得，属于烃类无亲水基，难溶于水，C项正确；D.口罩用完后属于有害物质，所以用完后应不能投入有标志的垃圾箱，D项错误；答案选D。

2．化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是( )A．漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂和净水剂B．燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了Na、Cu、Fe、Pt等金属的单质C．合金材料的组成元素一定全部是金属元素D．纯净的二氧化硅是制备光导纤维的原料【答案】D【解析】【分析】【详解】A.漂白粉具有强氧化性，既能杀菌消毒，又具有漂白性，所以漂白粉既可用来漂白棉、麻、纸张，也能用作游泳池及环境的消毒剂，但不能做净水剂，A错误；B.燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了一些金属元素，而不是金属单质，B错误；C.合金材料的组成元素不一定全部为金属元素，可能含有非金属元素，C错误；D.光导纤维的原料为二氧化硅，D正确；答案选D。

3．下列说法正确的是（）A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B．Ⅱ图中：湿润的有色布条能褪色，烧杯NaOH溶液的作用是吸收尾气C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟D．Ⅳ图中：用该装置可以验证酸性：盐酸>碳酸>硅酸。

【答案】B【解析】【分析】【详解】A．利用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备氯气，随着反应进行，盐酸浓度会下降，下降到某种程度，二者不再反应无法生成Cl2，A项错误；B．氯气的漂白性来源于Cl2与水反应生成的次氯酸，干燥布条中无水，所以无法产生次氯酸，颜色不会褪去，湿润布条含水，可以产生次氯酸，颜色会褪去；若将尾气直接排放，其中未反应的氯气会污染空气，所以需要将尾气通入NaOH溶液中进行吸收，B项正确；C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，C项错误；D．利用盐酸与石灰石反应可制备CO2，所以可证明盐酸酸性强于碳酸；由于盐酸具有挥发性，制备出的CO2中会含有HCl杂质，HCl杂质也能与硅酸钠溶液反应产生白色沉淀；若不对制备出的CO2进行除杂，其中的HCl杂质会干扰碳酸和硅酸酸性强弱的验证过程，因此上述装置并不能实现验证酸性强弱的目的，D项错误；答案选B。

序言、第一章1.无机材料中除金属以外统称为无机非金属材料;传统上的无机非金属材料主要有陶瓷,玻璃,水泥和耐火材料四种;2.无机非金属材料学主要研究无机非金属材料的成分和制备工艺,组织结构,材料性能和使用性能四个要素;3.玻璃结构的物质特点是：短程有序和长程无序;4.网络生成体氧化物四个要素：1每个氧离子应与不超过两个阳离子相连2在中心阳离子周围的氧离子配位数必须小于等于43氧互相共角而不共棱或共面4每个多面体至少有三个顶角是共用的;5、分相：玻璃在高温下为均匀的熔体,在冷却过程中或在一定温度下热处理时,由于内部质点迁移,某些组分分别浓集,从而形成化学组成不同的亮个相,此过程称为分相;6. 玻璃的粘性：粘度随温度变化的快慢是一个重要的玻璃生产指标；短性玻璃：粘度随温度变化的快的玻璃;7.影响玻璃机械强度的因素：1化学组成2玻璃中的缺陷3温度4玻璃中的应力第二章1 .玻璃的原料：凡能用于制造玻璃的矿物原料,化工原料,碎玻璃等统称；配合料：为熔制具有某种组成的玻璃所采用的,具有一定配比的各种玻璃原料的混合物2.玻璃原料通常按其用量和作用的不同分为主要原料和辅助原料;3.一般配合料的制备过程是：计算出玻璃配合料的料方,根据料方称取各种原料,再用混合机混匀即制得了玻璃配合料;4.选择原料是应遵循以下原则：1原料的质量应符合玻璃制品的技术要求2便于日常生产中调整成分3适于融化与澄清,挥发与分解的气体无毒性4对耐火材料的侵蚀要小5原料应易加工,矿藏量大,运输方便,价格低5.设计玻璃组成的原则：1根据组成,结构和性质的关系,使设计的玻璃能满足预定的性能要求2根据玻璃形成图和相图,使设计的组成能够形成玻璃析晶倾向小3根据生产条件使设计的玻璃能适应熔制,成型,加工等工序的实际要求;4所设计的玻璃应当价格低廉,原料易于获得;第三章1.从加热配合料直到熔成玻璃液分为五个阶段：1硅酸盐形成阶段2玻璃形成阶段3玻璃液的澄清阶段4玻璃液的均化阶段5玻璃液的冷却阶段;2.两者膨胀系数不同,则在两者界面上将产生结构应力,这就是玻璃制品炸裂的原因;3.产生二次气泡的主要原因：1硫酸盐的热分解2物理熔解的气体析出3玻璃中某些组分易产生二次气泡4.配合料的湿润能改善配合料的均匀性：因为配合料中保持一定的水分,能使配合料中的芒硝和纯碱等助熔剂覆盖粘附于石英砂颗粒表面,提高了内摩擦系数,并使配合料颗粒的位置相互巩固,减小分层倾向,提高配合料的反应能力及减轻飞料现象;5.玻璃澄清时的最高温度点和成型时的最低温度点是具有决定意义的两点;6.玻璃熔制工艺制度除温度制度外,还有压力制度,气氛制度,泡界线制度及玻璃液面制度;7.暂时应力：在温度低于应变点时,处于弹性变形温度范围内的玻璃在经受不均匀的温度变化时所产生的热应力,随温度梯度的存在而存在,随温度的梯度的消失而消失的应力;8.永久应力：当玻璃内外温度相等时所残留的热应力;9.微晶玻璃：把有晶核剂的特定组成的玻璃在有控条件下进行晶化热处理,使原单一的玻璃形成了有微晶和玻璃均匀分布的复合材料;第七章1.石英在陶瓷生产中作用：1是瘠性材料,可降低可塑性,减少收缩变形,加快干燥2在高温时可溶于长石玻璃中,增加液相粘度,减小高温时的胚体变形;3未熔石英与莫来石可以起构成胚体骨架,增加强度;4在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融温度和粘度,提高釉的耐磨性和康化学腐蚀性;2.三种天然材料的作用：粘土提供了可塑性,以保证成型的工艺要求,石英石耐熔的骨架成分,长石则是助熔剂促使烧结时玻璃相的形成;3. 莫来石3Al2O3·2SiO2~2Al2O3·2SiO2莫来石具有良好的化学、力学与耐高温性能,是传统陶瓷中形成的主要晶相之一;第八章、第九章1.坯料：指将陶瓷原料经拣选,破碎等工序后,进行配料,在经混合细磨等工序后得到的具有成型性能的多组分混合物;成型：就是将坯料制成具有一定形状,轻度的的坯体,其过程取决于坯料的成型性能及工艺方法;3.注浆成型：指泥浆注入具有吸水性能的模具中而得到坯体的一种成型方法;4.触变性：指泥浆在外力的作用下,流动性暂时增加,外力去除后具有缓慢可逆的性质;5.泥料出现触变性的原因：粘土片状颗粒的表面尚残留少量电荷未被完全中和,以致形成局部的边--边或边--面结合,构成了空间网络结构;这时泥浆中大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中,使静止的整个粘土--水系统形成一种好似水分减少,粘度增加的变稠和固化状态;但这种网络结构是疏松和不稳定的,稍有剪切力作用或震动时,就能破坏这种网络结构,使被分隔或封闭在空隙中的自由水又解脱出来,整个系统又会变成一水分充足,粘度降低,流动性增加的状态;在放置一段时间后,上述网络结构又会重新建立,重新又出现变稠现象,此亦叫触变厚化现象6.压制成型：指在坯料中加入少量水分或塑化剂,然后在金属模具中经较高压力被压制成型的工艺过程;第十章1.釉：指覆盖在陶瓷坯体表面上的一层玻璃态物质;一般来说,釉层基本上是一种硅酸盐玻璃;2.釉料配方的总原则：釉料必须适应于坯料;3.坯釉中间层的形成：由于坯釉化学组成上的差异,烧釉时釉的某些成分渗透到坯体的表层中,坯体某些成分也会扩散到釉中,溶解到釉中;通过熔解与扩散的作用,使接触带的化学组成和物理性质介于坯体与釉层之间,结果形成中间层;具体地说,该层吸收了坯体中的Al2O3、SiO2等成分,又吸收了釉料的碱性氧化物及B2O3等;它对调整坯釉之间的差别、缓和釉层中应力、改善坯釉的结合性能起一定的作用;4.坯和釉的适应性：1热膨胀系数对坯、釉适应性的影响;2中间层对坯、釉适应性的影响;3釉的弹性、抗张强度对坯、釉适应性的影响;4釉层厚度对坯、釉适应性的影响;第十一章1.干燥：用加热蒸发的方法出去物料中部分水分的过程;2.干燥是脱水的过程,是一个消耗时间和能量的过程;3.物料中的水分类型：自由水、吸附水、化学结合水;4.影响干燥速度的因素：坯料的性质；坯体形状,大小,厚度；坯体温度；干燥介质的温度；使热扩散与湿扩散的方向一致;5.干燥缺陷及原因分析※：一、原料配制方面①坯料配方中塑性粘土用量太多或太少,并且分布不均匀,原料颗粒大小相差过大,混合不均等,在干燥中易产生开裂;②坯体含水量太大或水分分布不均匀,在干燥中易产生开裂;二、成型方面①成型时受压不均,以致坯体各部位紧密程度不同；或压制操作不正确,坯体中气体不能很好排出,有暗裂等;②练泥或成型时坯体所产生的应力未能完全消除,在干燥时有可能发生形变;③泥料在练泥机处理时,已发生层裂,而又未能消除,则坯体干燥后易发生开裂;④注浆时石膏模过干或模型构造有缺点；脱模过早,坯体在精修、镶接时操作不当或石膏模各部位干湿度不一样,吸水不同,造成密度不一致;三、干燥方面①干燥速度过快,使坯体表面收缩过大易造成开裂;②坯体各部位在干燥时受热不均,或气流流动不均,使收缩不均而造成开裂;③坯体放置的不平稳或放置方法不适当,由于坯体本身重量作用的关系也可能变形;④坯体本身传热传质的条件不同,边角处升温、干燥快,特别是大件产品,边缘及棱角与中心部位干湿差较大,易出现开裂缺陷;⑤干燥时气流中的水气凝在冷坯上,再干燥时易使坯体开裂;5.1解决措施处理干燥缺陷,应具体分析产生缺陷的原因,得出教切合实际的结论,然后采取必要的措施来解决;（1）坯料配方应稳定,粒度级配合应合理,并注意混合均匀;（2）严格控制成型水分,水分应均匀一致;（3）成型应严格按操作规程进行,加强检查以防止有细微裂纹和层裂的坯体进入干燥器; （4）器型设计要合理,避免厚薄相差过大;（5）为防止边缘部位干燥过快,可在边缘部位作隔湿处理,即涂上油脂类物质,以降低边缘部位的干燥速度,减少干燥应力;（6）设法变单面干燥为双面干燥,有利于增大水分扩算面积,减少干燥应力;（7）严格控制干燥过程,使外扩散与内扩散趋向平衡;（8）加强干燥制度和干燥质量的监测,并根据不同的产品,指定合理的干燥制度;第十二章1.烧成：将陶瓷坯体加热至高温,发生一系列物理化学反应,然后冷却至室温,坯体的矿物组成与显微结构发生显著变化,外形尺寸得已固化,强度得意提高,最终获得某种特定使用性能的陶瓷制品的工艺过程;2.烧成就是加热坯体使之发生质变成瓷的过程;第十四章1.石膏浆体硬化并形成具有强度的人造石,一般认为其结构变化经历两个阶段,即凝聚结构形成阶段和结晶网的形成和发展阶段;2.与其它凝胶材料不同,镁质凝胶材料在使用时不用水调和,必须用一定浓度的氯化镁溶液或其他盐类溶液来调和,为什么答：MgO与水拌和,立即发生下列化学反应：MgO+H2O==MgOH2实验证明,经一般煅烧温度600℃～850℃所得的MgO,在常温下水化时,其水化产物MgOH2的最大浓度可达0.8～1.0g/L,而MgOH2在常温下的平衡溶解度为0.01 g/L,所以溶液中MgOH2的相对过饱和度很大为80～100,过大的过饱和度会产生大的结晶压力,使硬化过程中形成的结晶结构网遭到破坏;因此,镁质凝胶材料不能用水调和;第十五章1.硅酸盐水泥的主要技术要求：1细度2凝结时间3体积安定性4强度等级2.普通硅酸盐水泥的主要技术要求：1细度2凝结时间3强度等级3.生产硅酸盐水泥的主要原料：石灰质原料,粘土质原料,铁质校正原料;4.硅酸盐水泥的生产主要经过三个阶段：生料制备、熟料煅烧与水泥粉磨;5.波特兰水泥硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料,0%～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料称为硅酸盐水泥,亦称为波特兰水泥;6.六个温度带包括：Ⅰ--干燥带,Ⅱ--预热带,Ⅲ--碳酸盐分解带,Ⅳ--放热反应带,Ⅴ--烧成带,Ⅵ--冷却带;7.熟料经过粉磨,并在粉磨过程中加入少量石膏,达到一定细度,才成为水泥;水泥粉磨的比表面积约在3000cm2/g左右;8.中间相：填充在阿利特、贝利特之间的铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化合物等;9.影响阿利特C3S固溶体的因素：熟料烧结形成阿利特的过程,与液相形成温度、液相量、液相性质以及氧化钙、硅酸二钙溶解于液相的溶解速度、离子扩散速度等各种因素有关;10.矿化剂：是指能加速结晶化合物的形成,使水泥生料易烧,提高熟料量的少量外加物;11.游离氧化钙和方镁石：水泥熟料中,常常还含有少量的没有与其他矿物结合的以游离态存在的氧化钙,称为游离氧化钙,又称游离石灰;因多呈死烧状态,因此水化速度极慢,常常在水泥硬化以后,游离氧化钙的水化才开始进行,生成氢氧化钙,体积增大,在水泥石内部产生内应力,使抗拉,抗折强度有所降低严重时甚至引起安定性不良;熟料煅烧时,氧化镁有一部分可和熟料矿物结合成固溶体以及溶于液相中,多余的氧化镁结晶出来呈游离状态的方镁石存在,并对水泥安定性有不良影响;12.在硅酸盐水泥熟料中主要形成四种物质：硅酸三钙3Ca O ·SiO 2、硅酸二钙2Ca O ·SiO 2、中间相4 Ca O ·Al 2O 3·Fe 2O 3、游离氧化钙和方镁石;13. 才利特C 4AF/4 Ca O ·Al 2O 3·Fe 2O 314. 硅率：表示熟料中SiO 2与Al 2O 3、Fe 2O 3之和的质量比值,以SM 或n 表示,计算式如下： SMn=22323SiO Al O Fe O 硅率控制在1.7～2.7 15. 铝率：又称铁率,表示熟料中Al 2O 3和Fe 2O 3含量的质量比,以IM 或P 表示,计算式如下： IMP=2323Al O Fe O 铝率控制在0.9～1.7 16. 石灰饱和系数：在水泥熟料中,氧化钙总是与两性氧化物Al 2O 3、Fe 2O 3饱和生成C 3A,C 4AF ,在生成上述矿物后,所余下的Ca O 与使SiO 2饱和形成C 3S 所需的CaO 的比值称为石灰饱和系数,它表示SiO 2与CaO 饱和形成C 3S 的程度;书P19417.矿物的水化速率,就相对趋势而言,一般总是铝酸三钙最快,硅酸三钙和铁铝酸钙次之,而硅酸二钙最慢;18. 硬化水泥浆体是一非匀质的多相体系,由各种水化产物和残存熟料所构成的固相以及存在于孔隙中的水和空气所组成,所以是固-液-气三相多孔体;19.水泥硬化浆体中的水存在形式：结晶水,吸附水,自由水;20.初凝:在水化的诱导期 ,水泥浆的可塑性基本不变；然后逐渐消失流动能力,开始凝结,到达初凝;21.终凝：初凝结束,接着就进入凝结阶段,继续变硬,待完全失去可塑性,有一定结构强度,即为终凝;22.假凝现象：假凝是指水泥的一种不正常的早起固化或过早变硬现象;与很多因素有关,除熟料的C 3A 含量偏高、石膏掺量较多等条件,一般认为主要还由于水泥在粉磨时受到高温;使二水石膏脱水成半水石膏的缘故;当水泥调水后,半水石膏迅速溶于水,溶解度亦大,部分又重新水化为二水石膏析出,形成针状结晶网状结构,从而引起浆体固化;对于某些含碱较高的水泥,所含的硫酸钾会依下式反应：K 2SO 4+CaSO 4·2H 2O=K 2SO 4·CaSO 4·H 2O+H 2O所生成的钾石膏结晶迅速长大,也是造成假凝的原因;23.抗渗性：是抵抗各种有害介质进入内部的能力;24.抗冻性：抗冻性是指在冻融循环作用下,保持原有性质,抵抗破坏的能力;第十六章1.混合材料的品种很多,在使用中通常按照它的性质分为 活性 和 非活性 两大类;2.活性混合材料：凡是天然或人工的矿物质材料磨成细粉,加水后本身不硬化,但与激发剂混合,加水拌合后,不但能在空气中硬化,而且能在水中继续硬化者,称为活性混合材料或水硬性混合材料;非活性混合材料：凡是天然或人工的矿物质材料,磨成细粉与石灰混合,加水搅拌后,不能或很少生成具有胶凝性的水化产物,掺入水泥中仅起减低强度和增加水泥产量作用者,称为非活性混合材料或称非水硬性混合材料;3. 常用的激发剂有两种：碱性激发剂石灰或水化时能析出CaOH2的硅酸盐水泥熟料、硫酸盐激发剂二水石膏、半水石膏、无水石膏或以CaSO4为主要成分的化工废渣,如磷石膏、氟石膏等;4.粉煤灰：又称飞灰,发电厂锅炉以煤粉为原料从烟道气体中收集下来的灰渣;5.“R ”为早强型水泥;6. 火山灰质硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料称为火山灰质硅酸盐水泥;7.粉煤灰水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥,简称粉煤灰水泥;第一章计算奥霍琴法：T=AX+BY+CZ+D例：某玻璃成分为2SiO 74%,O Na 214%,CaO 7%,MgO 4%,32O Al 1%,求粘度为310s Pa •时的温度;查表得s Pa •=310η时的温度为10334.138119.5)47(95.91449.17103=+⨯++⨯-⨯-==ηT ℃校正：MgO 实际含量为4%,4-3%=1%,由表知,以1%的MgO 置换1%的CaO ,温度将提高6℃,因此103961033103=+==ηT ℃。

一、名词解释玻璃形成体:玻璃形成体——能单独形成玻璃，在玻璃中能形成个子特有的网络体系的氧化物，成为玻璃的网络形成体，如SiO2、B2O3和P2O5等。

玻璃调整体: 凡不能单独生成玻璃，一般不进入网络而是处于网络之外的氧化物，称为玻璃的网络外体。

它们往往起调整玻璃一些性质的作用。

常见的有Li2O，Na2O，K2O，MgO，CaO，SrO，BaO等。

玻璃中间体: 一般不能单独形成玻璃，其作用介于网络形成体和网络外体之间的氧化物，称之为中间体，如A12O3，BeO，ZnO，Ga2O3，TiO2、PbO等。

二、问答题1、玻璃原料选择的一般原则？答：1）原料的质量，必须符合要求，而且成分稳定2）易于加工处理3）成本低，能大量供应4）少用过轻相对人体健康有害的原料5）对耐火材料的侵蚀要小2、设计玻璃组成应注意的原则？答：1）根据组成，结构和性质的关系，使设计的玻璃能满足预定的性能要求；2）根据玻璃形成图和相图，使设计的组成能够形成玻璃，析晶倾向小；3）根据生产条件使设计的玻璃能适应熔制、成形、加工等工序的实际要求；4）所设计的玻璃应当价格低廉，原料易于获得.3、试述晶子学说与无规则网络学说的异同点。

答：无规则网络学说：认为按照原子在晶体和玻璃中的作用，形成连续的三维空间网络结构，其结构单元（四面体或三面体）是相同的，但玻璃网络不如晶体网络，晶体网络是有规则、周期性重复排列；玻璃网络是不规则、非周期性的，因而它的内能大于晶体，同时带来了玻璃的各向同性和连续性。

晶子学说：硅酸盐玻璃是有无数“晶子”组成，“晶子”的化学性质取决于玻璃的化学组成，所谓“晶子”不同于一般微晶，而是带有晶格变形的有序区域，在晶子中心质点排列较有规律，愈远离中心则变形程度愈大，“晶子”分散在无定形介质中，从“晶子”部分的过渡是逐步完成的，两者间无明显界限。

相同点：（1）最小的结构单元是[SiO4]四面体；（2）玻璃具有近程有序、远程无序的结构特点；不同点：两种学说强调的内容不同。

《无机非金属材料工学》思考题绪论（2学时）一、基本概念1、无机非金属材料的定义2、无机非金属材料的分类二、判断题1、所有无机非金属材料都具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性。

（）2、日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷和搪瓷属于传统无机非金属材料，而化工陶瓷和电瓷属于新型无机非金属材料。

（）3、新型无机非金属材料和传统无机非金属材料划分的根本依据是二者的原料不同。

（）三、思考题第一篇生产过程原理概述（1学时）一、基本概念二、判断题1、无机非金属材料的大宗产品，如水泥、玻璃、砖瓦、陶瓷、耐火材料的原料大多来自储量丰富的天然非金属矿物，如石英砂、粘土、长石、氧化铝、氧化锆、石灰石、白云石、硅灰石和碳化硅等。

（）2、无机非金属材料的原料大多来自天然的矿物，一般是经过配料后进行各种热处理或成型、煅烧。

（）3、水泥的生产过程可以用P-H-P来表示；而水泥的使用，即混凝土的制备则是一个单独的成型过程P。

（）4、玻璃和铸石的生产过程可以表示为P-H-F。

（）三、思考题1、无机非金属材料生产过程的共性是指什么？2、水泥、陶瓷、玻璃和耐火材料的生产过程有什么异同？第一篇生产过程原理第一章原料（4学时）一、基本概念1、陶瓷原料标准化2、粘土3、粘土的可塑性、塑性指数和塑性指标4、粘土的离子交换性、离子交换容量5、触变性、厚化系数6、粘土的干燥收缩、烧成收缩、总收缩7、烧结温度、烧结范围8、膨化性、膨胀容二、判断题1、原料是材料生产的基础，其作用主要是为产品结构、组成及性能提供合适的化学成分和加工处理过程所需的各种工艺性能。

（）2、陶瓷工业中使用的原料品种繁多，可分为天然原料及化工原料，前者是天然岩石或矿物，后者是人工合成的物质。

（）3、影响陶瓷产品性能、质量的因素很多，归纳起来可以分为两类：一类是与原料质量有关的因素；另一类是与生产过程有关的因素。

前者是影响产品性能和质量的内因；后者是影响产品性能和质量的内因，是根本的因素。

一、计算( 每题参考分值5分 )1、 2. 某水泥厂生料和煤灰的化学成分（干燥基，wt%）如下表，已知每97kg2、已知陶瓷生料釉的实验式，用理论组成的原料钾长石（K2O·Al2O3·6SiO2）、钠长石（Na2O·Al2O3·6SiO2）、钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2）、高岭土、白云石及石英配料，试用矿物组成满足法列表计算生料釉的配料组成，计算精度0.01。

陶瓷生料釉实验式如下：钠长石（摩尔质量524.5）、钾长石（摩尔质量556.7）、钙长石（摩尔质量278.2）、白云石（摩尔质量184.4）、高岭土（摩尔质量258.1）、石英（摩尔质量60.1）。

正确答案：解：（1）列表计算各原料引入量3、玻璃的设计成分见表1表1 玻璃的设计成分（质量%）纯碱挥散率 3.10%；玻璃获得率 83.5%；萤石含率 0.85%；芒硝含率 15%；煤粉含率 4.7%；计算基础 200kg玻璃液；计算精度 0.01。

表2各种原料的化学成分（%）4、已知瓷坯及所用原料的化学组成如下表所示，试列表计算瓷坯的配方。

瓷坯及所用原料的化学组成表（%）19.00 39.000.19 0.47 0.30 0.780.50 0.1316.0012.60正确答案： 6、．某建筑工程采用钢筋混凝土结构,需要设计混凝土屋面板用的配合比,设计强度等级C30，其施工要求坍落度为30mm,保证率为95%。

工程采用32.5Mpa 普通硅酸盐水泥(实测强度为40.2Mpa),密度 3.10；采用中砂,表观密度 2.60,堆积1.45g/cm3；采用碎石,最大粒径为20mm, 表观密度为2.70,堆积密度1.52g/cm3；请用绝对体积法设计该混凝土的实验室配合比。

(已知:σ0=5Mpa，A=0.46，B=0.07，保证率为95%，t=-1.645, 混凝土含气量百分数α取1；混凝土的每立米用水量采用确定10/3（T+K ）,其中K 为53,砂率取34%) 正确答案：答: (1)混凝土试配强度:R h=R d－tσ0=30-(-1.645×5)=38.2Mpa;（1分）(2)水灰比:,则：W/C=0.47（2分）(3)用水量:W0=(3+53)×10/3=186kg（1分）(4)混凝土单位水泥用量:C0=186÷0.47=396kg（1分）(5)根据绝对体积法原理,可得方程式:代入数据可得:S0=617kg （2分）G0=1186kg （2分）即混凝土每立方米的各种材料用量为:C0=396kg, W0=186kg, S0=617kg , G0=1186kg;混凝土配合比为:C:S:G:=1:1.56:2.99,7、试计算硅酸盐水泥熟料中的SiO2全部形成C2S时，相应的石灰饱和系数KH。

一、填空1、根据化学组成和显微结构特点，材料可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。

2、无机非金属材料主要有陶瓷、胶凝材料、玻璃、耐火材料及天然矿物材料。

3、无机非金属材料生产过程都得共性:原料及破碎、粉体制备、成型、烘干和高温热处理。

4、胶凝材料可分为水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料，前者包括水泥，后者包括石灰、石膏。

5、水泥可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥。

6、玻璃按组成分类有元素玻璃、氧化物玻璃和非氧化物玻璃。

7、黏土中的主要矿物可分为高岭石、蒙脱石和伊利石。

8、着色剂分为离子着色剂、胶态着色剂和硫硒化物着色剂。

9、陶瓷坯料中混有铁质将使制品的外观质量受到影响，如降低白度和半透明性，也会产生斑点。

10、玻璃原料中铁杂质不但对生产工艺造成不良影响，而且使玻璃着成黄绿色，透明度降低。

11、陶瓷由结晶物质，玻璃态物质和气孔组成。

12、坯料组成的表示方法：配料比表示；矿物组成表示；化学组成表示；实验公式表示。

13、陶瓷坯料可分为注浆坯料，可塑坯料和压制坯料。

14、陶瓷的成型方法可分为可塑法成型，注浆法成型和干压法成型。

15、日用陶瓷的可塑成型可分为雕塑、印坯、拉坯、旋压和滚压等。

16、注浆成型可分为吸浆成坯和巩固脱模两个过程。

17、干燥过程可分为加热阶段、等速干燥阶段和降速干燥阶段。

18、回转窑可分为干燥带、预热带、分解带、放热反应带、烧成带和冷却带。

19、坯体的烧成过程：水分蒸发期；氧化分解与晶型转变期；玻化成瓷期；冷却期。

20、烧成制度包括温度制度、气氛制度和压力制度。

21、温度制度包括升温速度、烧成温度、保温时间和冷却速度。

22、玻璃溶体的质量缺陷有气泡、条纹和结石。

23、玻璃制品的退火过程包括加热、保温、慢冷以及快冷四个阶段。

24、活性混合材分为粒化高炉矿渣、粉煤灰和火山灰质混合材料。

25、混凝土的主要组成为胶结料、细集料、粗集料和水。

26、平板玻璃的深加工分为钢化和镀膜。

济南大学201 ～201 学年第一学期课程考试试卷（A 卷）课 程 无机非金属材料工艺学 授课教师 考试时间 考试班级学 号 姓 名 一、名词解释（每小题4分，共20分）1、游离氧化钙2、压制成型3、玻璃澄清剂4、粘土可塑性5、物理钢化玻璃二、填空题（每空1分，共30分）1、根据各氧化物在玻璃结构中所起的作用，可将其分为、 和 三类。

2、硅酸盐水泥熟料中的和 称为硅酸盐矿物； 和 称为熔剂矿物。

3、基本的施釉方法包括、 和 三种。

4、坯料与釉料组成的表示方法有四种、 、第1页，共2页…………………………………………装…………………………订…………………………线………………………………………………………答……………题……………不……………要……………超……………过……………此……………线………………和 。

5、国家标准规定的活性混合材料有以下三类 、和 。

6、陶瓷坯体的烧成过程可分为 、 、 和四个阶段。

7、在喷雾干燥造粒工艺中，影响粉料性能和干燥效率的主要因素是 、、 和 。

8、影响水泥水化的因素主要有 、 、 、和 。

三、问答题（共40分）1、确定陶瓷配方的依据有哪些？（5分）2、影响玻璃熔化过程的因素有哪些？（6分）3、硅酸盐水泥熟料煅烧后要进行冷却的目的是什么？为何生产实践中要采用急速冷却？（8分）4、分析普通平板玻璃的主要组成成分及其作用。

（10分）第2页，共2页…………………………………………装…………………………订…………………………线…………………………5、试述钙质原料在玻璃、陶瓷、水泥生产中的作用。

（11分）四、计算题（10分）某水泥厂生产的硅酸盐水泥熟料，其主要化学成分为：CaO 为63%、SiO 2为21%、Al 2O 3为6%、Fe 2O 3为4%，试计算该熟料的KH 、SM 及IM 。

（10分）第3页，共2页……………答……………题……………不……………要……………超……………过……………此……………线……………………………答……………题……………不……………要……………超……………过……………此……………线………………。

无机非金属材料工艺学考试————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：工艺学一、名词解释1.澄清剂：凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃黏度，促进排除玻璃液中气泡的物质称为澄清剂。

（作用：排除气泡。

）2.烧成：通常是指将初步密集定形的粉块(生坯)经高温烧结成产品的过程。

其实质是将粉料集合体变成致密的、具有足够强度的烧结体，如砖瓦、陶瓷、耐火材料等。

3.玻璃形成体：能单独形成玻璃，在玻璃中能形成各自特有的网络体系的氧化物，称为玻璃的网络形成体。

4.玻璃中间体：一般不能单独形成玻璃，其作用介于网络形成体和网络外体之间的氧化物，称之为中间体.5.玻璃调整体：凡不能单独生成玻璃，一般不进入网络而是处于网络之外的氧化物，称为玻璃的网络外体。

它们往往起调整玻璃一些性质的作用。

6.凝结时间：水泥从加水开始到失去流动性，即从流体状态发展到较致密的固体状态，这个过程所需要的时间称凝结时间。

7.坯、釉适应性：坯、釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体不开裂、不剥脱的能力。

8.玻璃熔化：玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的、并符合成型要求的玻璃液的过程。

9.IM：铝率又称铁率，其数学表达式为： IM = Al2O3/Fe2O3 铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。

10.SM：硅率，又称为硅酸率，其数学表达式是：SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3) 硅率是表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之和的质量比，也表示了熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例。

11.石灰饱和系数KH：是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S十 C2S)所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。

12.萤石含率：萤石含率指由萤石引入的CaF2 量与原料总量之比，即：萤石含率=萤石含量×CaF2含量/原料总量×100％13.水泥硬化：凝结过后，水泥浆产生明显的强度并逐渐发展成为坚硬的固体，这一过程称为水泥的硬化。

专题13无机非金属材料题组一硅酸盐材料1.(2020·西藏山南二中高一月考)下列物质中，不含有硅酸盐的是()A.水玻璃B.硅芯片C.黏土D.普通水泥2.(2020·山东烟台二中高一期末)下列关于硅及其化合物的说法正确的是()A.硅酸盐中的阴离子都是SiO2－3B.单质硅可用于制造光导纤维C.二氧化硅既可以与烧碱溶液反应又能与氢氟酸反应，故属于两性氧化物D.Na2SiO3是最简单的硅酸盐，其水溶液可用作木材防火剂3.(2020·江西省宜丰中学高一开学考试)下列关于硅单质及其化合物的说法中错误的是()A.陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品等，都是硅酸盐产品B.常温下，单质硅的性质稳定，与强酸、强氧化剂都很难发生反应C.高纯硅可用于制造太阳能电池，高纯二氧化硅可用于制造光导纤维D.某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示4.(2020·全国高一课时练习)下列有关硅酸盐的说法正确的是()A.硅酸盐中的阴离子都是SiO2－3B.硅酸盐都难溶于水C.通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的D.Na2SiO3是一种简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂5.(2020·吉林省实验高一期末)下面关于硅及其化合物的叙述中，不正确的是()A.普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料在玻璃窑中熔融制成B.玻璃、陶瓷、水泥、碳化硅都属于传统的硅酸盐产品C.硅胶可用作食品干燥剂及催化剂的载体D.硅元素是一种亲氧元素，其中[SiO4]四面体结构存在于二氧化硅和硅酸盐矿中6.(2020·沂水县第四中学高一期中)下列叙述错误的是()A.硅在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在，其中二氧化硅可用来生产光导纤维B.SiO2是酸性氧化物，所以不与任何酸反应C.在硅酸盐中硅原子和氧原子构成了硅氧四面体D.NaOH溶液不能盛装在带玻璃塞的磨口试剂瓶中7.(2020·福建高一期末)世界瓷都——泉州德化盛产陶瓷，下列说法不正确的是()A.国产C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料B.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐C.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点D.瓷器的青色来自氧化铁(Fe2O3)8.(2020·辽宁省实验中学分校高一期中)下列说法正确的是()A.SiO2既可以和NaOH溶液反应，也可以和HF溶液反应，所以SiO2是两性氧化物B.新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料C.石英是良好的半导体材料，可以制成光电池D.陶瓷的烧制不涉及化学变化9.(2020·天津市滨海新区大港太平村中学高一期末)下列说法不正确的是()A.陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐材料B.二氧化硅可以生产光导纤维和计算机芯片C.富勒烯、石墨烯、碳纳米管都属于碳纳米材料D.碳化硅是一种新型陶瓷，具有类似金刚石的结构，硬度大题组二新型无机非金属材料10.(2020·北京市平谷区第五中学高一月考)下列说法不正确的是()A.新型无机非金属材料主要包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等B.新型无机非金属材料具有特殊的结构和性能C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损等优点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11.(2020·辽宁和平·沈阳铁路实验中学期中)下列表述正确的是()①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料④夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A.①②④B.②④C.③④⑤D.③⑤12.(2020·全国高一课时练习)澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4 000个碳原子，直径约6～9 nm，在低于－183 ℃时，泡沫具有永久磁性，下列叙述正确的是()A.“碳纳米泡沫”与石墨互为同位素B.把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中，能产生丁达尔效应C.“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物D.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同13.(2020·全国高一课时练习)下列哪些材料是新型无机材料()①氧化铝陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化铝陶瓷⑤氮化钛陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化铜陶瓷A.①②③B.①③④⑤C.①⑤⑥D.全部14.(2020·全国高一课时练习)下列生活、生产中用到的材料属于新型无机非金属材料的是()A.玻璃钢B.涤纶C.压电陶瓷D.钢化玻璃15.(2020·黑龙江鹤岗一中高一期末)硅酸盐可以改写成氧化物的形式，将下列硅酸盐改写成氧化物的形式：①镁橄榄石(Mg2SiO4)：________。

复习与思考一1.材料的定义？材料是能够用以加工有用物质的物质。

2.无机非金属材料的定义？无机非金属材料是某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料，是除金属材料和有机高分子材料以外的所有材料的统称。

3.无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料区别？⑴一般来说，无机非金属材料在化学组成以及化学键上与金属材料和有机高分子材料明显不同。

无机非金属材料的化学组成主要为元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质，其化学键主要为离子键或离子-共价混合键；金属材料的化学组成为单质金属元素或一种金属元素与其他元素组成的合金，其化学键为金属键；有机高分子材料是以C、H、O为主要元素和其他元素组成的聚合物其化学键为共价键。

⑵从力学性能上，金属材料有延展性，有机高分子材料有弹性，而大多数无机非金属材料却没有；从电学性能上，金属材料具有导电性，而无机非金属绝大多数是绝缘体；从结构上，金属材料有自由电子而无机非金属材料没有自由电子且具有复杂的晶体结构；金属材料抗拉强度高，而无机非金属材料抗拉强度低。

（以第一点为主）4.无机非金属的特性？具有复杂的晶体结构；没有自由电子（石墨除外）；高硬度；高熔点；较好的耐化学腐蚀能力；绝大多数是绝缘体；制成薄膜时大多是透明的；一般具有低导热性；大多数情况下变形微笑。

5.为什么金属材料有延展性，有机高分子材料有弹性，而大多数无机非金属材料却没有？金属材料有延展性是因为其含有自由电子，可以移动；有机高分子材料有弹性是因为高分子材料多为链状，可以扭曲；大多数无机非金属材料却没有是因为其化学键主要为离子键或离子-共价混合键，而共价键有方向性。

6.为什么绝大多数原料都需要破碎？无机非金属材料生产所用的主要原料，绝大多数是质地坚硬的大块状物料。

为了均化、烘干、配料等工艺过程的需要进行破碎。

备战高考化学无机非金属材料推断题综合经典题一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．赏心悦目的雕花玻璃通常是用某种物质对玻璃进行刻蚀而制成的，则这种物质是（）A．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．纯碱【答案】B【解析】【详解】A、盐酸和二氧化硅不反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选A；B、氢氟酸与二氧化硅易反应，生产四氟化硅气体，能在玻璃上进行刻蚀，故选B；C、二氧化硅与烧碱反应，但反应缓慢，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选C；D、纯碱与二氧化硅在高温下反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选D。

2．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。

我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。

下列叙述正确的是（）A．形成晶体硅的速率越快越好B．晶体硅有固定的熔沸点，研碎后就变成了非晶体C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关【答案】C【解析】【分析】【详解】A．晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；B．晶体硅有固定的熔点，研碎后仍为原子晶体，故B错误；C．晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x射线衍射可以看到微观结构，所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行x-射线衍射实验，故C正确；D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，形成的晶体有各向异性，故D错误；故答案为C。

3．中国高铁对实现“一带一路”的战略构想有重要的作用。

（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__________________。

（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，氢氟酸与比例中的二氧化硅反应的化学方程式______________________________。

一、名词解释阿利特：在硅酸盐水泥熟料中固溶了其它少量氧化物的C3S称为阿利特（Alite），又称为A矿。

贝利特：C2S固溶体称为贝利特（Belite），又称为B矿。

游离氧化钙：当配料不当，生料过粗或燃烧不良时，熟料中就会出现没有被吸收的以游离状态存在的氧化钙，称为游离氧化钙，又称游离石灰石灰饱和系数KH：是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S十C2S)所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。

（即KH表熟料中二氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。

）硅率SM：是表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之和的质量比。

（表示了熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例）铝率 IM：表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。

二、问答题1、试述硅酸盐水泥熟料的矿物组成及各矿物的性质。

答：硅酸盐水泥熟料主要含以下四种矿物：硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S、铝酸三钙C3A、和铁铝酸四钙C4AF。

硅酸三钙（C3S）主要由硅酸二钙和氧化钙反应生成。

纯C3S只在2065~1250℃温度范围内稳定，在2065℃以上不一致熔融为CaO与液相，在1250℃以下分解为C2S和CaO。

实际上C3S的分解反应进行得比较缓慢，致使纯C3S在室温下可以呈介稳状态存在。

硅酸硅酸二钙由氧化钙与氧化硅反应生成。

纯硅酸二钙在1450℃温度以下，进行下列多晶转变在室温下硅酸二钙有水硬性的α、α΄L、α΄H、β变型都是不稳定的，有转变为水硬性微弱的γ型的趋势。

当温度低于500℃时，硅酸二钙由β型转变为γ型，体积膨胀10%而导致物料粉化。

硅酸二钙可固溶其它少量氧化物——氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钾、氧化钛、氧化磷等，使硅酸二钙也形成固溶体。

纯铝酸三钙属等轴晶系。

铝酸三钙中也可固溶部分其他氧化物——SiO2、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O 、TiO2等。

铝酸三钙有立方、斜方、四方、假四方以及单斜等五种多晶形态。

无机非金属材料工学试卷（B）一、填空题(每空l分，计20分)1.无机非金属材料生产过程的共性包括:原料、物料的制备与运输、热处理、成形和干燥等2.粘土的主要化学组成为:二氧化硅、三氧化二铝、结晶水，还有少晕碱金属氧化物（K2O、Na2O）碱土金属氧化物等。

3.表明煤的组成时，必须指明所选用煤的基准，才能确切说明问题，通常煤有四个基准，即:收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。

4、玻璃的热膨胀系数是极重要的基本性质，通常分为和。

6.整个物料干燥过程可分为三个阶段，即加热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段。

8.陶瓷注浆成形的基本力方法分空心注浆和实心注浆两种。

9.水泥的石灰饱和系数越大表明硅酸盐矿物中硅酸三钙的比例越高，熟料强度越好。

10，硅质耐火材料是指以二氧化硅为上要成分的耐火材料。

11.玻璃体中的缺陷主要包括三大类:气泡、结石、节瘤和条纹。

二、判断题〔每题l分，计15分)2.石英品型转变的重建性转变是一石英、一鳞石英、一方石英间的转变。

(错）3 浮法玻璃成形的平衡厚度是指当重力和表而张力达到平衡时玻璃带的厚度，约为7mm（对）4、.建筑石膏是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。

(对）5.回转窑的主体部分是圆筒体，倾斜放置，物料山圆筒的高端加入，燃烧用空气也由高端通入（错）6.立窑中的“带”按窑的高度方大致可分为预热带、碳酸盐分解带、烧成带和冷却带。

（错）7建筑石膏是将一水石膏〔熟石膏)磨细而成的自色粉末;水玻璃是一种能溶于水的硅酸盐，山不同比例的碱金属和二:氧化硅组成。

( 错）1}.物料中的水分可分为化学结合水、物理化学结合水和机械结合水三类;〔对）11，立窑在锻烧的时候常会导致立窑中部通风不良、边风过剩的现象，是影响立窑熟料质量的主要原因之一（）12.水泥回转窑的窑头是指物料进入回转窑的一端，窑尾是指回转窑出熟料一端。

13 耐火材料的耐火度是评价耐火材料的重要技术指标（对）14、陶瓷的烧成制度包括温度度制度其中温度制度、气氛制度是关键，压力制度起中保证温度制度、气氛制度顺利实施的作用（对）15.坯釉适应性是指陶瓷坯体与釉层有相互适应的物理化学性质，使釉面不剥脱、不开裂的性质。

专题六非金属及其化合物考点一无机非金属材料1.(2022广东,3,2分)广东一直是我国对外交流的重要窗口,馆藏文物是其历史见证。

下列文物主要由硅酸盐制成的是()文物选项 A.南宋鎏金饰品 B.蒜头纹银盒文物选项 C.广彩瓷咖啡杯 D.铜镀金钟座答案C A项,鎏金工艺是在器物表面镀上一层金,器物本身的材质并不固定,错误;B 项,蒜头纹银盒的材质是金属银,错误;C项,陶瓷属于硅酸盐制品,正确;D项,铜镀金钟座的成分是金属,错误。

2.(2022广东,12,4分)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是()选项陈述Ⅰ陈述ⅡA 用焦炭和石英砂制取粗硅SiO2可制作光导纤维B 利用海水制取溴和镁单质Br-可被氧化,Mg2+可被还原C 石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不饱和烃D FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体FeCl3可用作净水剂答案A Br-~Br2,Br-被氧化,Mg2+~Mg,Mg2+被还原;乙烯等不饱和烃可与Br2发生加成反应,使溴的CCl4溶液褪色;Fe(OH)3胶体可吸附水中杂质,使其沉降,达到净水目的,故B、C、D三项中陈述Ⅰ和Ⅱ均正确,且具有因果关系,只有A项符合题意。

关联知识工业制粗硅反应原理:2C+SiO2Si+2CO↑。

3.(2022河北,1,3分)定窑是宋代五大名窑之一,其生产的白瓷闻名于世。

下列说法正确的是()A.传统陶瓷是典型的绝缘材料B.陶瓷主要成分为SiO2和MgOC.陶瓷烧制的过程为物理变化D.白瓷的白色是因铁含量较高答案A传统陶瓷为绝缘体;陶瓷主要成分为硅酸盐;陶瓷烧制的过程中发生化学变化;Fe2+、Fe3+均会呈现一定的颜色,白瓷呈白色则铁含量较低,故选A。

4.(2022江苏,7,3分)我国古代就掌握了青铜(铜—锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾广泛用作颜料。

专题03 无机非金属材料专项训练1．地壳中含量最多的非金属元素是( )A．氧B．碳C．硅D．铝【答案】A【详解】地壳中含量最多的前五种元素：氧、硅、铝、铁、钙，汉字中带钅字旁(汞和金除外)的属于金属元素，所以地壳中含量最多的非属元素是氧，故答案选A。

2．在SiO2晶体内部，每个Si与4个O分别形成4个单键，则与每个O形成单键的Si的数目是A．1 B．2 C．3 D．4【答案】B【详解】在SiO2晶体内部，每个Si与4个O形成4个单键，每个O与2个Si原子形成2个Si-O单键，因此在晶体内部Si、O原子个数比是1：2，化学式写为SiO2，因此合理选项是B。

3．“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【答案】C【详解】A．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，故A错误；B．纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，故B错误；C．硅酸盐制品性质稳定、熔点高，故C正确；D．沙子的主要成分是SiO2,黏土的主要成分是硅酸盐，故D错误；故答案： C。

4．《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。

下列说法错误的是()A．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化C．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D ．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料【答案】A【解析】沙子的主要成分为二氧化硅，二氧化硅是氧化物，不属硅酸盐，A 项错误；黏土烧制成瓦的过程为复杂的物理化学变化过程，B 项正确；青瓦和红瓦是在冷却时区别的，C 项正确；由“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”可知，D 项正确。

考点规范练14 无机非金属材料一、选择题1.下列“我国制造”所用的材料属于无机非金属材料的是( )。

A.航天服所用的聚酯纤维B.“天眼”反射面板所用的铝合金C.港珠澳大桥所用的水泥D.“蛟龙号”所用的钛合金答案:C解析:航天服所用的聚酯纤维为有机合成高分子材料,A项错误。

“天眼”反射面板所用的铝合金属于金属材料,B项错误。

港珠澳大桥所用的水泥为硅酸盐材料,属于无机非金属材料,C项正确。

“蛟龙号”所用的钛合金属于金属材料,D项错误。

2.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。

下列说法正确的是( )。

A.高纯硅可用于制作光感电池B.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂C.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐D.高纯硅可用于制造光导纤维答案:A解析:水玻璃为硅酸钠的水溶液,属于混合物,B项错误。

水晶的主要成分是二氧化硅,是氧化物,不是硅酸盐,C项错误。

二氧化硅可用于制造光导纤维,D项错误。

3.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无沙粘(通‘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.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C.烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料答案:A解析:沙子的主要成分为SiO2,不属于硅酸盐,A项错误。

“燃薪举火”是使成型的黏土器皿发生复杂的物理化学变化而制成陶器,B项正确。

烧制过程中铁的化合物被氧化为氧化铁,得到红瓦,若浇水则发生氧化还原反应得到氧化亚铁而成为青瓦,C项正确。

制作砖瓦、陶瓷的主要原料是黏土,D项正确。

4.下列变化中,不能一步实现的是( )。

A.Na2SiO3H2SiO3B.H2SiO3SiO2C.SiO2H2SiO3D.SiO2Na2SiO3答案:C解析:Na2SiO3H2SiO3;H2SiO3SiO2;SiO2Na2SiO3;SiO2不能与H2O反应,故不能一步转化为H2SiO3。