5.3 無機非金屬材料 講義【新教材】2020-2021學(xué)年人教版高一化學(xué)必修二

課標(biāo)解讀

第三節(jié)內(nèi)容要求1.結(jié)合實例認(rèn)識無機非金屬材料的組成、性能與應(yīng)用之間的聯(lián)系。2.結(jié)合真實情景中的應(yīng)用實例了解硅酸鹽、硅和二氧化硅的主要性質(zhì)。

無機非金屬材料學(xué)業(yè)要求1.通過無機非金屬材料的學(xué)習(xí),認(rèn)識化學(xué)對社會發(fā)展的重要貢獻,具有可持續(xù)發(fā)展的意識能對與化學(xué)有關(guān)的社會熱點問題做出正確的價值判斷。2.通過實例認(rèn)識二氧化硅、硅、硅酸鹽等的性質(zhì)和應(yīng)用,認(rèn)識和了解它們在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)任務(wù)

硅酸鹽材陶瓷在我國有悠久的歷史,手工制造陶瓷的一般過程如圖所示。請你結(jié)合初中學(xué)過的知識回答下列問題。(1)制造陶瓷的原料是什么?(2)手工制造陶瓷的過程中,一定發(fā)生化學(xué)變化的是哪個過程?

答案(1)制造陶瓷的原料是黏土。(2)一定發(fā)生化學(xué)變化的是④燒結(jié)。1.硅酸鹽的結(jié)構(gòu)、特點結(jié)構(gòu)

特點硅酸鹽材料大多具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點硅氧四面體2.陶瓷產(chǎn)品

主要原料

制備過程

生產(chǎn)應(yīng)用陶瓷①

黏土

原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具等3.玻璃和水泥產(chǎn)品普通玻璃

主要原料②純堿、石灰石、石英砂

③

主要設(shè)備玻璃窯

主要成分④NaSiO、23CaSiO、SiO32

用途建筑材料、光學(xué)儀器、各種器皿、高強度復(fù)合材料等⑤石灰石、黏水泥⑥土

水泥回轉(zhuǎn)窯⑦

硅酸鹽

和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土,大量用于建筑和水利工程判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”,錯誤的畫“”)。

1.制水泥、玻璃的共同原料是石灰石(√)2.硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的混合物()3.漢代燒制出“明如鏡、聲如磬”的瓷器,其主要原料為黏土(√)4.傳統(tǒng)無機非金屬材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分都是硅酸鹽(√)1.下圖是常見的硅酸鹽產(chǎn)品。請指明各圖中展示的硅酸鹽產(chǎn)品所屬的類別。它們都是混合物嗎答案圖1、2屬于陶瓷,圖屬于水泥,圖4屬于玻璃。它們都是混合物。2.鋼化玻璃是普通平板玻璃經(jīng)過再加工處理而成的一種玻璃。為提高玻璃的強度通常使用化學(xué)或物理的方法,在玻璃表面形成壓應(yīng)力,玻璃承受外力時首先抵消表層應(yīng)力,從而提高了承載能力,增強玻璃自身抗風(fēng)壓性、寒暑性、沖擊性等。利用題目信息分析鋼化玻璃與普通玻璃成分是否相同答案相同。3.用石灰水抹墻和用水泥砌墻的硬化原理是否相同,為什么?答案不相同。石灰水抹墻時發(fā)生的反應(yīng)為2物理化學(xué)變化,二者原理不同。

2

CaCO↓+HO,而水泥的硬化是發(fā)生了復(fù)雜的321.關(guān)于玻璃的認(rèn)識(1)制造玻璃的原料熔融后發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化。制得的玻璃是混合物沒有固定的熔點。(2)鋼化玻璃與普通玻璃的主要成分完全相同。(3)常見玻璃種類玻璃種類

性能

用途

透光性好,

制造眼鏡、照相機含鉛的光學(xué)玻璃折射率高耐化學(xué)腐蝕、耐

和光學(xué)儀器的透鏡加入硼酸鹽的玻璃

制實驗玻璃儀器高溫急劇變化加入金屬氧化物或具有多種顏色

建筑、裝飾鹽得到的彩色玻璃2.關(guān)于水泥的認(rèn)識(1)水泥具有吸水性在空氣中吸水發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化而失去了原有的性質(zhì)因而變硬的水泥不能使用。(2)水泥不能抗酸的腐蝕是因為水泥的成分中有碳酸鹽,碳酸鹽與酸反應(yīng)會放出CO。21.唐三彩、秦兵馬俑制品的主要材料在成分上屬于()A.氧化鋁C.硅酸鹽答案C

B.二氧化硅D.合金唐三彩、秦兵馬俑制品由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成屬于硅酸鹽產(chǎn)品。2.下列有關(guān)硅酸鹽產(chǎn)品的說法不正確的是()A.水泥中加入石膏可以調(diào)節(jié)水泥的硬化速率B.生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石、石英砂C.玻璃有固定的熔、沸點D.陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽產(chǎn)品

答案C

在水泥中加入適量石膏可以調(diào)節(jié)水泥的硬化速率,故A正確;生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石和石英砂,故B正確;玻璃是混合物,一般混合物都沒有固定的熔、沸點,故C錯誤;陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽產(chǎn)品,故D正確。3.陶瓷是火與土的結(jié)晶是中華文明的象征之一其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯誤的是()A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色來自氧化鐵B.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品,由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成C.陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料,主要化學(xué)成分是硅酸鹽D.陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點答案A

氧化鐵為紅棕色固體瓷器的青色不可能來自氧化鐵,A錯誤。學(xué)習(xí)任務(wù)

新型無機金屬材料1.硅和二氧化硅(1)主要應(yīng)用硅

半導(dǎo)體材料→硅芯片、

硅太陽能

電池二氧化硅

光導(dǎo)纖維(2)高純硅的制備涉及的主要化學(xué)反應(yīng)為:

(a)SiO+2C2

Si+2CO↑(b)Si+3HCl

SiHCl+H3

2(c)SiHCl+H3

2

Si+3HCl2.新型陶瓷——碳化硅SiC)俗稱

結(jié)構(gòu)特點

主要性能

生產(chǎn)應(yīng)用金剛原子和硅原子通過共價鍵連接具

硬度很大、優(yōu)異的高溫砂紙和砂輪的磨料、耐高溫結(jié)構(gòu)材料砂有類似金剛石的結(jié)構(gòu)

抗氧化性能

和耐高溫半導(dǎo)體材料3.碳納米材料(1)富勒烯:由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱,其代表物為C。60(2)碳納米管:由石墨片層卷成的管狀物,具有納米尺度的直徑。碳納米管的比表面積大有相當(dāng)高的強度和優(yōu)良的電學(xué)性能,可用于生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等。(3)石墨烯:只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨,其電阻率低、熱導(dǎo)率高具有很高的強度。判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”,錯誤的畫“?。1.光電池可以將光能直接轉(zhuǎn)化為電能(√)2.Si是太陽能電池和光導(dǎo)纖維的主要成分(

?

)3.碳化硅硬度大、熔點高可用于制作高溫陶瓷和軸承(√)4.石墨烯屬于有機化合物

?

)1.二氧化硅是一種酸性氧化物。實驗室中要熔化燒堿固體,現(xiàn)有三種坩堝:石英坩堝、陶瓷坩堝、鐵坩堝。你認(rèn)為應(yīng)該選哪一種?簡述選擇的依據(jù)。

答案選擇鐵坩堝。鐵不與燒堿NaOH)反應(yīng),而石英坩堝、陶瓷坩堝中都含有,能與NaOH反應(yīng),使得坩2堝受損。2.普通玻璃是以純堿、石灰石和石英砂為原料,經(jīng)混合、粉碎,在玻璃窯中熔融,發(fā)生復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化(生成NaSiOCaSiO)而制得。你能寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎?233答案

由原料和玻璃的成分及反應(yīng)條件“熔融”,可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiOCO223

NaSiO+CO↑、232SiO+CaCO23

CaSiO+CO↑。323.工業(yè)上利用焦炭與SiO高溫下反應(yīng)制備粗硅由此能否說明碳的還原性大于硅?2答案不能。因為比較物質(zhì)氧化性、還原性的強弱必須是在通常情況下發(fā)生的反應(yīng),題述反應(yīng)是在高溫條件下發(fā)生的,所以不能比較碳和硅還原性的強弱。4.半導(dǎo)體或芯片是由晶體硅生產(chǎn)的。它們被廣泛用于集成電路,如計算機、電視等,還有的被應(yīng)用于先進的微波傳送、激光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、醫(yī)療診斷和治療設(shè)備等。雖然芯片比較堅硬但是可被溶液腐蝕,生成SiF4一種氣體,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiF+2H↑。421.硅的化學(xué)性質(zhì)(1)在常溫下不活潑但能與氫氟酸反應(yīng)Si+4HFSiF↑+2H↑。42(2)加熱條件下能與O反應(yīng):Si+O22

2

SiO;Si+2Cl2

2

SiCl。42.注意二氧化硅的兩個反應(yīng)(1)堿性試劑如NaOH溶液、NaCO溶液等不能帶玻璃塞的試劑瓶存放的原因:堿性試劑能與玻璃塞的主要23成分SiO應(yīng):2NaOH+SiO2

2

NaSiO+HO,NaSiO有黏合性,能將瓶塞和試劑瓶黏結(jié)在一起。23223

(2)氫氟酸能腐蝕玻璃不能用玻璃瓶盛放可用氫氟酸雕刻玻璃花紋。3.新型陶瓷類型高溫結(jié)構(gòu)陶瓷壓電陶瓷

組成碳化硅、氮化硅或某些金屬氧化物鈦酸鹽和鋯酸鹽等

性能耐高溫、抗氧化、耐磨蝕等實現(xiàn)機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化

用途火箭或汽車的發(fā)動機、高溫電極材料濾波器、揚聲器、超聲波探傷器、點火器等透明陶氧化鋁、氧化釔或氮化鋁、具有優(yōu)異的光學(xué)性能,耐高溫,絕瓷氟化鈣緣性好

高壓鈉燈、激光器、高溫探測窗等超導(dǎo)陶瓷

—

在某一臨界溫度下電阻為零,具有超導(dǎo)性

電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域1.具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號”的問世,填補了我國計算機制造史上的一項空白,下列對晶體硅的敘述中正確的是()A.晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似B.硅在地殼中含量居第二位,可以游離態(tài)的形式存在于自然界中C.晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料,但提煉工藝復(fù)雜,價格非常昂貴D.晶體硅具有金屬光澤屬于金屬材料可以導(dǎo)電答案AA項,晶體硅和金剛石的熔點高、硬度大具有相似的物理性質(zhì)B項,在自然界中沒有游離態(tài)硅存在C項晶體硅的價格已不昂,經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子器件及電腦配件;D項,體硅屬于無機非金屬材料。2.碳納米管、石墨烯、等新型碳材料具有廣闊的應(yīng)用前景。下列說法正確的是()60

A.碳納米管屬于膠體B.石墨烯屬于有機化合物C.C與金剛石互為同素異形體60D.均具有相同的熔點答案C

碳納米管是一種納米材料與膠粒直徑吻合,需要分散到分散劑中才能形成膠體,故A錯誤;石墨烯是由石墨剝離出的單層碳原子結(jié)構(gòu)的單質(zhì)不屬于有機化合物,故B錯誤;C與金剛石同屬于碳的單質(zhì)互60為同素異形體,故C正確;不同的新型碳材料因結(jié)構(gòu)不同應(yīng)具有不同的熔點故D錯誤。3.根據(jù)不同部位工作條件的不同,航天飛機使用了多種防熱材料。例如,機身和機翼下表面使用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。下列關(guān)于新型陶瓷材料的敘述中錯誤的是)A.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機非金屬材料,可以作為高級耐火材料B.氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料,是生物陶瓷C.氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料,可用于制造陶瓷發(fā)動機的受熱面D.新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點,但是強度比較差答案D

新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點具有較高的強度和耐磨性能抵抗冷熱沖擊,常用于發(fā)動機的受熱面,D項錯誤。1.據(jù)報道,碳納米管是由碳原子構(gòu)成的大分子組成的,其導(dǎo)電性是單質(zhì)銅的1萬倍。下列敘述中,不正確的是()A.

14

C的質(zhì)子數(shù)為6

B.石墨和碳納米管互為同素異形體C.金剛石和碳納米管分子互為同位素D.碳納米管是非金屬導(dǎo)體答案C

金剛石和碳納米管都是由碳元素組成的不同單質(zhì)互為同素異形體,故C錯誤。2.據(jù)報道,我國科學(xué)家近年來研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的。下列敘述不正確的是)A.它耐高溫、抗氧化B.它比鋼鐵輕、硬但質(zhì)地較脆C.它沒有固定熔點D.它是一種新型無機非金屬材料答案B

航空材料的特點是質(zhì)輕、強度高、穩(wěn)定性好故A項正確、B項不正確復(fù)合材料屬于混合物,沒有固定的熔、沸點,根據(jù)其組成可知新型航空材料屬于新型無機非金屬材料故C、D項正確。3.寧波博物館墻面通過兩種方式裝飾而成:第一種方式是用民間收集的上百萬片明清磚瓦手工砌成瓦片墻另一種方式是用竹條加入混凝,在表面展現(xiàn)竹的紋理。博物館展品中陳列著大量宋代精美瓷器——青花瓷。下列說法錯誤的是()A.古代的陶瓷、磚瓦及現(xiàn)代的玻璃、水泥等,大多是硅酸鹽產(chǎn)品B.工業(yè)上制取水泥的主要原料為黏土、石灰石C.博物館窗戶上普通玻璃的主要成分是SiO

2D.青花瓷胎體的原料為高嶺土答案C

普通玻璃是硅酸鹽產(chǎn)品其主要成分是NaSiO、SiO。23324.由SiO取Si的過程中不涉及的化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)條件未說明)是()2A.2C+SiO

2

Si+2CO↑B.SiO2

NaSiO+HO232

C.Si+3HClD.SiHCl+H3答案B

2

SiHCl+H32Si+3HCl由SiO制取Si時要先制得粗硅,反應(yīng)為2C+SiO2

2

Si+2CO↑,然后進行提純反應(yīng)依次為Si+3HCl

SiHCl+H+H323

2

Si+3HCl。5.下列有關(guān)硅及其化合物的敘述中,正確的是()A.硅是光導(dǎo)纖維的主要成分B.硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素C.SiO酸性氧化物,不與任何酸發(fā)生反應(yīng)2D.可以通過SiO水反應(yīng)一步制得硅酸2答案B

光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅故A錯誤;硅是親氧元素,巖石與許多礦物的基本元素中含有Si元素,故B正確;SiO酸性氧化物但可與氫氟酸發(fā)生反應(yīng),故C錯誤;二氧化硅不溶于水,不能通過SiO2與水反應(yīng)一步制得硅酸,故D錯誤。6.稻殼是大米外面的一層殼。某稻殼灰的成分見下表:

2組分

SiO

2

CNaOKOAlO222

3

FeO2

3質(zhì)量分59.20

38.800.250.500.640.61數(shù)/%通過如下流程可由稻殼灰制備較純凈的二氧化硅。請回答下列問題:

2-32-32-32-3(1)根據(jù)氧化物的性質(zhì)進行分類,稻殼灰中涉及的氧化物最多有

類。(2)寫出步驟①中二氧化硅發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。(3)通過流程分析濾渣A的成分是(填化學(xué)式)。(4)已知濾渣B為硅酸,寫出步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式:。答案(1)3(2)SiO+2OH2(3)FeO、C23(4)HSiO23

-

SiOHO+SiO2

2

+HO2解析(1)二氧化硅為酸性氧化物氧化鈉、氧化鉀、氧化鐵為堿性氧化物氧化鋁為兩性氧化物,所以最多涉及3種氧化物。(2)二氧化硅為酸性氧化物,與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水反應(yīng)的離子方程式為SiO+2OH-2

SiO+HO。(3)化鈉、氧化鉀均能與水反應(yīng)生成可溶性堿氧化鋁為兩性氧化物能夠與強2堿反應(yīng)生成可溶性偏鋁酸鹽,二氧化硅為酸性氧化物,氫氧化鈉反應(yīng)生成可溶性硅酸鈉三氧化二鐵與氫氧化鈉不反應(yīng),所以濾渣A為FeO、C。(4)硅酸不穩(wěn)定,受熱易分解生成二氧化硅和水。231.據(jù)報道,我國華為公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成為世界“5G”通信標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分。隨著“5G”時代的到來以光導(dǎo)纖維為基礎(chǔ)的信息高速通道更顯重要。制造光導(dǎo)纖維的材料是()A.晶體硅B.二氧化硅

C.銅合金D.不銹鋼答案B

二氧化硅具有良好的光學(xué)特性其導(dǎo)光性非常好制造光導(dǎo)纖維的主要原料為二氧化硅。2.下列關(guān)于水泥的說法正確的是()A.生產(chǎn)水泥時,加入適量的石膏可以調(diào)節(jié)水泥的硬化速率B.水泥在水中能硬化在空氣中不會硬化C.水泥與水混合時會生成不同的水合物,要吸收一定的熱量D.水泥溶于水后的硬化過程是一個物理變化答案A

水泥不僅可以在水中發(fā)生硬化而且可以吸收空氣中的水分硬化水泥中的成分與水生成不同的水合物,水泥的硬化過程主要是化學(xué)變化,此過程放熱。3.根據(jù)普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生產(chǎn)過程,總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的一般特點是)①原料一定有含硅元素的物質(zhì)②生成物是硅酸鹽③反應(yīng)條件是高溫④發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化A.①②B.①②③C.①③④D.①②③④答案D

硅酸鹽工業(yè)的主要特點是生產(chǎn)原料一定有含有硅元素的物質(zhì)產(chǎn)品的物質(zhì)類型屬于硅酸鹽使物質(zhì)發(fā)生變化的條件是高溫;物質(zhì)變化的類型,既有物理變化,又有多種復(fù)雜的化學(xué)變化。4.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”的神奇窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法不正確的是)A.窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)引起的顏色變化B.氧化鋁陶瓷屬于新型無機非金屬材料C.高品質(zhì)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C

瓷器中含有多種硅酸鹽是混合物,C錯誤。5.石墨烯目前是世界上最薄、最堅硬的納米材料,它是一種透明、良好的導(dǎo)體石墨烯是由碳原子構(gòu)成的具有單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳單質(zhì)新材料它是構(gòu)建富勒烯、碳納米管的基本單元。利用石墨烯可制造晶體管、太陽能電池板等。下列有關(guān)石墨烯的說法不正確的是()A.石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能B.石墨烯是一種新型無機非金屬材料C.石墨烯與富勒烯的結(jié)構(gòu)相同D.石墨烯、富勒烯、碳納米管都是由碳元素組成的答案C

石墨烯與富勒烯結(jié)構(gòu)不同故C不正確。6.世界著名的科技史專家、英國劍橋大學(xué)的李約瑟博士在編寫《中國科學(xué)技術(shù)史》時曾考證說:“中國至少在距今3000年以前,就已經(jīng)使用玻璃了。”下列有關(guān)普通玻璃的說法不正確的是)A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英砂B.玻璃在加熱熔化時有固定的熔點C.普通玻璃的主要成分是硅酸鈉、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(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口黏結(jié)在一起答案B

玻璃是混合物,沒有固定的熔點B錯誤。7.陶瓷的發(fā)明是人類早期科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上一個重要的里程碑,現(xiàn)在陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中。(1)陶瓷不具有的性質(zhì)是。A.可導(dǎo)電B.耐酸、堿

C.抗氧化D.耐高溫(2)實驗室熔融燒堿樣品時一般選用

坩堝。(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉質(zhì)中含有極微量的含Pb、Cd和Sb等元素的有毒金屬鹽類,為防止中毒,不能長期盛放下列物質(zhì)中的。A.食用植物油C.食醋

B.醬油D.酒(4)工業(yè)上制備陶瓷的主要原料是。答案(1)A(2)鐵(3)C(4)黏土解析(1)陶瓷有抗酸、堿腐蝕耐高溫,絕緣,易成型等特點。(2)加熱時NaOH能與瓷坩堝中的成分SiO反應(yīng)損壞坩堝,所以熔融燒堿時,一般用鐵坩堝。2(3)食醋中的醋酸能溶解鉛、鎘、銻等金屬元素。(4)工業(yè)制陶瓷的主要原料是黏土。8.“試玉要燒三日滿,辨材須待七年期”是唐代詩人白居易的名句,下列有關(guān)“玉”的說法正確的是()A.玉的成分是石灰石B.玉能與鹽酸反應(yīng)放出CO

2C.玉的熔點較高D.玉的成分是金剛砂答案C

玉有軟玉和硬玉兩種軟玉和硬玉的成分都是硅酸鹽,石灰石成分為碳酸鈣,不屬于硅酸鹽,故A錯誤;玉的成分都是硅酸鹽,不是碳酸鹽,與鹽酸反應(yīng)不能放出CO,故B錯誤;“試玉要燒三日滿”的意思是2

檢驗“玉”的真假要燒滿三日,說明“玉”的熔點較高,故C正確;金剛砂是人工制成的碳化硅,玉的成分是硅酸鹽,故D錯誤。9.能在玻璃上進行蝕刻將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是()A.燒堿B.純堿C.氫氟酸D.鹽酸答案C

二氧化硅能與燒堿反應(yīng)但反應(yīng)緩慢,產(chǎn)生的硅酸鈉和二氧化硅難以分離不能用于蝕刻玻璃,A項錯誤;純堿和二氧化硅不反應(yīng),不能用于蝕刻玻璃,B項錯誤氫氟酸與二氧化硅易反應(yīng)產(chǎn)生四氟化硅氣體,能用于蝕刻玻璃,C項正確;鹽酸和二氧化硅不反應(yīng),不能用于蝕刻玻璃,D項錯誤。10.硅及其化合物在材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。下列敘述中正確的是()A.如圖是汽車中的小擺件“蘋果花”,它的動力是以Si為原料制作的太陽能電池B.晶體硅的主要用途是制造光導(dǎo)纖維C.硅是地殼中含量最多的元素D.硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定因此硅在自然界中以游離態(tài)形式存在答案A

晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料主要用途是制作太陽能電池、集成電路故A正確;用于制造光導(dǎo)纖維的是二氧化硅,故B錯誤;氧是地殼中含量最多的元素,故C錯誤;硅是親氧元素,在自然界中以化合態(tài)形式存在,故D錯誤。11.平昌冬奧會“北京8分鐘”主創(chuàng)團隊用石墨烯制作了-20℃能發(fā)熱4h的智能服飾用鋁合金管材和碳纖維制作了高2.35m、重量僅為10kg的熊貓木偶,向世界展現(xiàn)了新時代的中國形象。下列說法不正確的是()

A.石墨烯是能導(dǎo)熱的金屬材料B.鋁合金是密度較小的金屬材料C.碳纖維是耐低溫的無機非金屬材料D.新型材料種類多、用途廣答案A

石墨烯是碳的一種單質(zhì)屬于無機非金屬材料,故A錯誤。12.(雙選)科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示容器①中的反應(yīng)為Si(粗)

SiHCl(l)+H(g);容器②中的反應(yīng)為SiHCl+H323

2

Si(純)+3HCl,下列說法正確的是()A.容器①中的反應(yīng)HCl作氧化劑B.該工藝流程的優(yōu)點是部分物質(zhì)可循環(huán)利用C.最好用分液的方法分離和SiHCl

3D.由①中反應(yīng)可知可與鹽酸發(fā)生反應(yīng)答案AB

容器①中的反應(yīng)作氧化劑,A正確;在該工藝流程中HCl(g)和H可以循環(huán)利用,B正確;2固體Si和液體SiHCl使用過濾法分離C不正確;容器①中,Si與氯化氫在高溫條件下發(fā)生反應(yīng),而不是與3鹽酸反應(yīng),D不正確。

13.(雙選)青石棉是世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的一種致癌物質(zhì),其化學(xué)式為NaFeSiO(OH)。青石棉用稀硝酸處理258222時,還原產(chǎn)物只有。下列說法正確的是)A.青石棉屬于硅酸鹽材料B.青石棉易燃且易溶于水C.青石棉的化學(xué)組成用氧化物的形式可表示為NaO·5FeO·8SiOO222D.1molNaFeSiO(OH)足量的稀硝酸作用至少需消耗6L3mol/LHNO液2582223答案AD

青石棉屬于硅酸鹽材料故A正確。青石棉不易燃,也不溶于水,故B錯誤。根據(jù)題給信息可知青石棉中鐵元素的化合價有+2和+3兩種,根據(jù)原子守恒推出其用氧化物的形式可表示為NaO·3FeO·2FeO·8SiO·HO,故C錯誤。6L3mol/LHNO液中HNO物質(zhì)的量為18mol;青石棉用稀硝酸處理時,232233亞鐵離子被氧化為鐵離子,硝酸被還原為一氧化氮,1molNaFeSiO(OH)中含亞鐵離子3mol,根據(jù)得失電258222子守恒,氧化3mol亞鐵離子消耗1molHNO;青石棉中的Na、Fe原子最終都轉(zhuǎn)化為NaNO、Fe(NO),根據(jù)3333原子守恒,消耗HNO物質(zhì)的量為(2+5×3)mol=17mol,所以mol青石棉共消耗1+17)mol=18molHNO,3