内容正文:
5.3 无机非金属材料(讲练)
考点一 无机非金属材料
1.传统无机非金属材料常见有水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料
水泥
玻璃
陶瓷
生产原料
石灰石、黏土
纯碱、石灰石、石英
黏土
主要设备
水泥回转窑
玻璃窑
陶瓷窑
2. 玻璃生产中的两个重要反应
【例1】(2023·河北邢台)下列物品或设施未使用硅酸盐材料的是
A.石英钟 B.混凝土桥墩 C.陶瓷餐具 D.门窗玻璃
【变式】
1.(2023下·天津滨海新·高一统考期末)下列有关无机非金属材料的说法正确的是
A.石墨烯、碳化硅陶瓷等属于新型无机非金属材料
B.二氧化硅广泛用于制备芯片和太阳能电池
C.水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐材料
D.现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为硅
2.(2023下·四川成都·高一成都外国语学校校考期末)下列所涉及的材料不属于无机非金属材料的是
A.我国华为公司的5G核心专利在全球排名第一,5G通讯技术离不开光导纤维,制造光导纤维使用的材料二氧化硅
B.中国第一艘深海载人潜水器“蛟龙号”使用的氮化硅陶瓷发动机
C.中国自主研发的飞机的风挡材料有机玻璃
D.“嫦娥五号”成功着陆月球时使用碳化硅作钻杆材料
3.(2024·浙江)“九秋枫露越窑开,夺得千峰翠色来”是藏誉越窑青瓷的诗句,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,下列有关说法正确的是
A.水泥是人类最早使用的硅酸盐制品
B.制陶瓷的原料为纯碱、石灰石、和石英砂
C.玻璃属于硅酸盐制品,通常性质稳定、熔点较高
D.沙子和水晶的主要成分均为硅酸盐
4.(2023·河北)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SiO2
D.普通硅酸盐水泥的生产以石灰石和黏土为主要原料
考点二 新型无机非金属材料
常见的新型无机非金属材料
1. 硅
利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片,以及太阳能光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池;单质硅常用作半导体材料和合金材料
2.二氧化硅的用途
①沙子是基本的建筑材料
②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料,可以制作光导纤维
③石英和玛瑙制作饰物和工艺品
④实验室中使用石英坩埚
⑤SiO2用于制备硅
⑥SiO2用于制造各种玻璃制品
3.新型陶瓷
①碳化硅(SiC):俗称金刚砂②高温结构陶瓷③压电陶瓷④透明陶瓷⑤超导陶瓷
4.常见碳纳米材料:①富勒烯②碳纳米管③石墨烯
【例2-1】(2023·辽宁朝阳)下列物质中,不属于新型无机非金属材料的是
A.普通玻璃 B.碳化硅陶瓷 C.二氧化硅 D.碳纳米管
【例2-2】(2023下·新疆伊犁·高一校联考期末)近年来,具有特殊性质的新型无机非金属材料迅速发展,下列有关新型无机非金属材料的叙述不正确的是
A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,可用于制造发动机部件,其化学式为Si3N4
B.利用二氧化硅的半导体性能,可以制成太阳能电池
C.碳化硅的硬度大、熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承
D.富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,属于新型无机非金属材料
【变式】
1.(2024下·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.纯碱
C.压电陶瓷 D.钢化玻璃
2.(2023下·广东东莞·高一统考期末)东莞制造走向世界。下列产品的主要成分属干新型无机非金属材料的是
A.松山湖“SiC半导体”
B.虎门“球类用品”
C.大朗“毛衣”
D.茶山“橡胶”
3(2023下·内蒙古包头·高一统考期末)开发新材料是现代科技发展的方向之一,下列有关材料属于新型无机非金属材料的是
A.口罩中使用的聚丙烯熔喷布
B.宇航服中使用的合成纤维
C.“瑞雪祥云”礼仪服智能发热使用的石墨烯
D.飞机风挡使用的有机玻璃
考点三 硅
1.硅的物理性质
晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固体,晶体硅熔点高、硬度大、有脆性,导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料
2.硅的化学性质
(1)常温下,硅的化学性质不活泼,只与F2、HF(氢氟酸)、强碱(如NaOH)溶液反应
①与氟气反应:Si+2F2===SiF4
②与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
③与NaOH溶液反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
(2)加热和高温时,能与O2、Cl2、C等反应
①与O2反应:Si+O2SiO2②与Cl2反应:Si+2Cl2SiCl4③与C反应:Si+CSiC
(3)硅单质的特性
①非金属单质一般不与非氧化性