第三節無機非金屬材料【基礎鞏固】1.我國已跨入“互聯網+”時代,而“互聯網+”的建設離不開無機非金屬材料硅。下列物品中用到單質硅的是()A.陶瓷餐具B.石英鐘表C.計算機芯片 D.光導纖維答案:C2.下列關于水泥的說法中錯誤的是()A.水泥的主要成分為硅酸鈣B.水泥、砂和水的混合物叫水泥砂漿,是建筑時常用的黏合劑C.在詳細的建筑中,所用水泥的強度等級要符合要求D.我國的三峽大壩所運用的水泥的標號應是高標號的水泥答案:A3.下列有關一般玻璃的說法中錯誤的是()A.制一般玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英砂B.玻璃在加熱熔化時有固定的熔點C.一般玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,是為了防止燒堿與二氧化硅反應生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口黏在一起解析:一般玻璃以純堿、石灰石和石英砂為原料,經混合、粉碎,在玻璃窯中熔融制得,A項正確;玻璃是混合物,沒有固定的熔點,B項錯誤;一般玻璃的主要成分為Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,C項正確;二氧化硅易與堿液反應生成Na2SiO3,Na2SiO3具有很強的黏合性,因此盛NaOH等強堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,D項正確。答案:B4.宋代五大名窯分別為鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中,鈞窯以“入窯一色,出窯萬彩”的奇妙窯變著稱。下列關于陶瓷的說法中錯誤的是 ()A.窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發生氧化還原反應導致的顏色改變B.氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料C.高品質的瓷器晶瑩剔透,屬于純凈物D.陶瓷屬于硅酸鹽材料,耐酸堿腐蝕,但是不能用來盛裝氫氟酸答案:C5.下列有關高溫結構陶瓷和光導纖維的說法中正確的是()A.高溫結構陶瓷彌補了金屬材料的弱點,但是硬度卻遠遠低于金屬材料B.氮化硅陶瓷是一種重要的結構材料,具有超硬性,它不與任何無機酸反應C.光導纖維是一種優良的導電材料D.光導纖維的抗干擾性能好,不發生電輻射,通信質量高,能防竊聽解析:高溫結構陶瓷克服了金屬材料的弱點,本身還具有許多優點,如耐高溫、高硬度、抗氧化等,A項錯誤;氮化硅陶瓷是重要的結構材料,耐腐蝕性較強,可以與氫氟酸反應,B項錯誤;光導纖維是一種能高質量傳導光的玻璃纖維,不導電,且抗干擾實力好,不發生電輻射,能防竊聽等,C項錯誤,D項正確。答案:D6.月球的礦產資源極為豐富,僅月球表層5cm厚的沙土就含鐵單質上億噸,月球上的主要礦物有輝石(CaMgSi2O6)、斜長石(KAlSi3O8)和橄欖石(Mg2SiO4,Fe2SiO4)等。下列說法中錯誤的是()A.輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽B.斜長石由四種元素組成C.鐵橄欖石(Fe2SiO4)中鐵為+2價D.月球上有游離態鐵是因為月球上鐵的活動性比地球上鐵的活動性弱答案:D7.陶瓷的獨創是人類早期科學技術發展史上的一個重要的里程碑,現在,陶瓷已廣泛應用于生活和生產中。(1)工業上制備陶瓷的主要原料是。

(2)陶瓷不具有的性質是(填字母)。

A.可導電 B.耐酸堿C.抗氧化 D.耐高溫(3)試驗室中最常用的坩堝是,熔融燒堿樣品做試驗時一般選用坩堝。

(4)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉質中含有極微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金屬鹽類,為防止中毒,不能長期盛放下列物質中的(填字母)。

A.食用植物油 B.醬油C.食醋 D.酒答案:(1)黏土(2)A(3)瓷坩堝鐵(4)C【拓展提高】8.半導體工業中,有一句行話:“從沙灘到用戶”,即由SiO2制取Si。制取過程中不涉及的化學反應是()A.2C+SiO2Si+2CO↑B.SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OC.Si+2Cl2SiCl4D.SiCl4+2H2Si+4HCl解析:由SiO2制取Si時要先制得粗硅,反應為2C+SiO2Si+2CO↑,然后再進行提純,反應依次為Si+2Cl2SiCl4、SiCl4+2H2Si+4HCl。答案:B9.多晶硅是單質硅的一種形態,是制造硅拋光片、太陽能電池及高純硅的主要原料。已知多晶硅第三代工業制取流程如圖所示:下列說法中錯誤的是()A.Y可能是H2B.制取粗硅的過程中焦炭與石英砂會發生副反應生成碳化硅,在該副反應中,氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶1C.SiHCl3中硅元素的化合價為+4價D.Y與SiHCl3制備多晶硅的反應屬于置換反應解析:Y能夠還原SiHCl3為硅單質,則Y可能是H2,A項正確;制取粗硅的過程中焦炭與石英砂會發生副反應生成SiC:3C+SiO2SiC+2CO↑,在該反應中碳既是氧化劑,又是還原劑,氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2,B項錯誤;SiHCl3中H是-1價,Cl是-1價,則Si的化合價為+4價,C項正確;H2與SiHCl3制備多晶硅的反應:SiHCl3+H2Si+3HCl,屬于置換反應,D項正確。答案:B【挑戰創新】10.工業上還可以利用鎂制取硅,反應為2Mg+SiO22MgO+Si,同時發生副反應:2Mg+SiMg2Si。如圖是進行Mg與SiO2反應的試驗裝置,請回答下列問題。工業上通常利用SiO2與碳反應來制取硅,寫出反應的化學方程式:。

(2)由于O2和H2O(g)的存在對該試驗有較大影響,試驗中應通入氣體X作為愛護氣,試管中的固體試劑可選用(填字母)。

A.石灰石B.鋅粒C.純堿(3)試驗起先時,必需先通一段時間X氣體,再加熱反應物,其理由是;當反應引發后,移走酒精燈,反應能接著進行,其緣由是

。

(4)反應結束后,待冷卻至常溫時,向反應后的混合物中加入稀鹽酸,可視察到閃亮的火星,產生此現象的緣由是副產物Mg2Si遇鹽酸快速反應生成SiH4(硅烷)氣體,然后SiH4自燃。用化學方程式表示這兩個反應:①