第13讲 金属材料与非金属材料（讲义，江苏专用）化学学业水平考试合格考总复习

第13讲 金属材料与非金属材料 内容概览 学考要求速览 明确考试范围与核心要求 必备知识梳理 系统整理学科框架与知识 高频考点精讲 破译重点内容及解题思路 考点一 金属的冶炼 考点二 金属材料 考点三 非金属材料 实战能力训练 模拟实战，提升解题技能 必备知识 学考要求 金属的冶炼 1．依据氧化还原反应理解金属冶炼的原理与冶炼方法的选择。 2．知道合金的概念、合金的特性，了解常用合金的性能和用途。 3．知道陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途。 4．理解晶体硅的制造，了解二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途。 金属材料 非金属材料 一、金属的冶炼 1.金属冶炼的原理 利用 原理，在一定条件下，使金属离子 电子被还原成 ，从而获得金属单质。即：Mn＋＋ne－＝M。 2.金属的冶炼方法 金属的活动顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子能力 强  →  弱 金属离子得电子能力 弱  →  强 主要冶炼方法 3.金属冶炼方法的选择取决于：金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。 （1）金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史上出现相对晚一些。 （2）金属越不活泼，冶炼的方法越简单，人们使用的时间越早，所以有青铜、铁器等时代的发展历程。 【温馨提示】 1．工业上采用电解法冶炼铝和镁的原料分别为Al2O3和MgCl2，而不是AlCl3和MgO。 这是因为AlCl3是共价化合物，熔融时不导电；而MgO虽然是离子化合物，但其熔点太高，熔化时会消耗大量的电能，成本较高。 2．工业上制备钠，是电解熔融的氯化钠而不是电解饱和食盐水，电解饱和食盐水得到的是氢氧化钠。 二、金属材料 1．合金 概念 由两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质 特性 熔点：合金 组分；硬度：合金 组分 2．种类 铝合金 性能 密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉 用途 主要用于建筑业、容器和包装业等；硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 铁合金 不锈钢 主要是铬(Cr)和镍(Ni)；医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等 超级钢 Mn、C、Al、V；汽车、航空和航天等领域 新型合金 储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。此外，钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域 三、非金属材料 1．硅酸盐材料 陶瓷 普通玻璃 普通水泥 原料 黏土 、 、石英砂(SiO2) 主要原料： 、 辅助原料：适量的石膏 设备 — 玻璃窑 水泥回转窑 主要 成分 成分复杂 硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2) —— 用途 建筑材料、绝缘材料 日用器皿、卫生洁具 建筑材料、光学仪器 各种器皿、制造玻璃纤维 大量用于建筑和水利工程 2．新型无机非金属材料 ①硅和二氧化硅 主要应用 硅 材料→硅芯片、硅太阳能电池 二氧化硅 制备 粗硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 高纯硅 Si＋3HClSiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 或Si＋2Cl2SiCl4 SiCl4＋2H2Si＋4HCl ②新型陶瓷——碳化硅(SiC) 俗称 结构特点 主要性能 生产应用 金刚砂 碳原子、硅原子以共价键连接，结构类似金刚石 硬度很大 高温抗氧化性能优异 砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料和耐高温半导体材料 ③碳纳米材料 类别 成分 应用 富勒稀 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，其代表物为C60 纳米汽车 碳纳米管 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 生产复合材料、电池和传感器 石墨烯 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 光电器件、超级电容器、电池 3.硅单质 存在 地壳中的含量位居第二位，只存在化合态的硅(主要以硅酸盐和氧化物的形式)，无游离态 物理性质 灰黑色、金属光泽、熔沸点 、硬度 、半导体 高纯硅制备 生产流程一：二氧化硅粗硅纯SiCl4高纯硅。 粗硅：SiO2＋2CSi(粗硅)＋2CO↑ 高纯硅：Si＋2Cl2SiCl4 SiCl4＋2H2Si＋4HCl 生产流程二：二氧化硅粗硅纯SiCl4高纯硅。 粗硅：SiO2＋2CSi(粗硅)＋2CO↑ 高纯硅：Si＋3HClSiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 用途 材料，用于集成电路、晶体管的制造；制太阳能电池的材料 4.二氧化硅 存在 普通的沙(细小的石英晶体)、水晶(纯石英，无色透明晶体) 物理性质 无色透明晶体， 熔点， 硬度， 溶于水 化学性质 酸性氧化物 水 不反应 碱性氧化物 CaO＋SiO2CaSiO3 碱 2NaOH＋SiO2＝Na2SiO3＋H2O（实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞） 某些盐 CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ 弱氧化性 SiO2＋2C Si＋2CO↑ SiO2＋3C SiC＋2CO↑ 特殊性 SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O（氢氟酸不能保存于 瓶中，常保存于 瓶中） 用途 ①制造光导纤维；②制光学镜片；③制石英坩埚；④制石英玻璃 【温馨提示】 1．不要混淆二氧化硅和硅的用途：用于制作光导纤维的是SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。 2．碳与二氧化硅制粗硅的反应，生成的气体是CO而不是CO2。 3．SiO2与碱(如NaOH溶液)，与氢氟酸均能发生反应，但SiO2不是两性氧化物，而是酸性氧化物。 4．通常酸是溶于水的，但硅酸是不溶于水的。 考点一　金属的冶炼 【典型例题】 【例1】（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）工业上采用热还原法冶炼的金属是 A．Na B．Al C．Fe D．Ag 【即时演练】 1．下列关于金属冶炼的说法中错误的是 A．电解法获得镁时，不可在或中降温冷却 B．热还原法常用的还原剂有等 C．金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 2．下列冶炼金属的方法错误的是 A．电解熔融氧化铝制铝 B．加热氧化银制银 C．CO还原铁矿石制铁 D．电解食盐水制钠 3．下列有关金属的工业制法中，正确的是 A．以海水为原料制得NaCl，再电解NaCl的水溶液制取Na B．用海水等为原料，经一系列过程制得MgO，用H2还原MgO制得Mg C．以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料，通过反应产生的CO在高温下还原铁矿石制得Fe D．从铝土矿中获得AlCl3固体，电解熔融的AlCl3得到Al 考点二　常见的金属材料与非金属材料 【典型例题】 【例2】文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物主要不是由金属材料制成的是 A．鎏金高士图银杯 B．蚕丝素纱单衣 C．商州太阳鸟金饰 D．铸客大铜鼎 【即时演练】 1．中国天宫空间站的太阳翼伸展机构的部件由碳化硅颗粒增强铝基复合材料（其组成可表示为SiC/Al）制成，该材料不具有的性质是 A．耐高温 B．密度大 C．耐腐蚀 D．抗磨损 2．中国古代劳动人民留下了丰富的物质文化遗产。下列物质的主要成分属于合金的是 A．陶瓷 B．青铜器 C．中药 D．丝绸 3．目前，陶瓷仍然在人类生活中扮演着重要角色。下列说法错误的是 A．大多数硅酸盐材料的性质都很稳定 B．陶瓷卫生洁具的材质属于硅酸盐材料 C．石英玻璃的主要成分是硅酸盐 D．黏土是烧制陶瓷的主要原料 考点三　硅及其化合物的性质 【典型例题】 【例3】（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）碳化硅(SiC)晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是 A．SiC晶体中硅、碳元素的质量比为1∶1 B．SiC晶体的熔点较高 C．SiC晶体的硬度较小 D．SiC属于分子晶体 【即时演练】 1．硅元素在材料领域中扮演着重要角色。下列叙述正确的是 A．石英晶体的主要成分为硅 B．硅酸钠可用作黏合剂 C．半导体材料的成分是二氧化硅 D．光导纤维的成分是硅单质 2．下列说法正确的是 A．石英玻璃和普通玻璃成分相同 B．工艺师可用盐酸刻蚀玻璃制作工艺品 C．由石英砂制备单晶硅不涉及氧化还原反应 D．Si可用于信息存储，SiO2可用于光纤通信 3．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅及其化合物的叙述正确的 A．硅晶体是良好的半导体，可用于制造光导纤维 B．既能和氢氧化钠溶液反应，又和氢氟酸反应，故是两性氧化物 C．碱液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞 D．硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键形成硅氧四面体结构 1．工业上由下列物质冶炼制取金属单质时，一般采用电解法的是 A．HgO B．NaCl C．Fe2O3 D．Ag2O 2．下列反应原理不符合工业上冶炼金属的方法的是 A． B． C． D． 3．我国已经开始跨入“互联网5G”时代，而“互联网5G”的建设离不开无机非金属材料——硅。下列物品使用了硅单质的是 A．计算机芯片 B．石英钟 C．陶瓷餐具 D．光导纤维 4．下面几幅图片涉及我国文物和现代科技，其中所涉及的材料不属于合金的是 A．用硬铝制造的飞机外壳 B．制造地铁列车车体所用的金属 C．狗头兽首铜像 D．精美的青花瓷 5．（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法不正确的是 A．硬铝可用于制造飞机的外壳 B．钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳 C．不锈钢可用于制造地铁列车的车体 D．钠钾合金可用于制造飞机的发动机叶片 6．（江苏省2024年普通高中学业水平合格性考试）氮化硅熔点高、硬度大、绝缘性好，化学性质稳定。推测氮化硅不可能具有的用途为 A．制作坩埚 B．制作半导体 C．制作耐高温轴承 D．制作耐腐蚀陶瓷阀 7．近年我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是 A．“C919”飞机尾翼主要材料——碳纤维 B．“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢 C．“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓 D．“天宫二号”航天器使用的质量轻、强度高的材料——钛合金 8．神舟十六号载人飞船返回舱的表面使用了轻质、耐烧蚀树脂材料。该树脂应具有的性质是 A．耐高温 B．熔点低 C．密度大 D．易氧化 9．化学与人类生产、生活、社会可持续发展等密切相关。下列说法错误的是 A．水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品 B．千家万户通光纤，光纤的主要材质为 C．华为首款手机芯片的主要成分是 D．中国空间站使用的太阳能电池帆板的主要成分是 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 金属材料与非金属材料 内容概览 学考要求速览 明确考试范围与核心要求 必备知识梳理 系统整理学科框架与知识 高频考点精讲 破译重点内容及解题思路 考点一 金属的冶炼 考点二 金属材料 考点三 非金属材料 实战能力训练 模拟实战，提升解题技能 必备知识 学考要求 金属的冶炼 1．依据氧化还原反应理解金属冶炼的原理与冶炼方法的选择。 2．知道合金的概念、合金的特性，了解常用合金的性能和用途。 3．知道陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途。 4．理解晶体硅的制造，了解二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途。 金属材料 非金属材料 一、金属的冶炼 1.金属冶炼的原理 利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即：Mn＋＋ne－＝M。 2.金属的冶炼方法 金属的活动顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子能力 强  →  弱 金属离子得电子能力 弱  →  强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法 3.金属冶炼方法的选择取决于：金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。 （1）金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史上出现相对晚一些。 （2）金属越不活泼，冶炼的方法越简单，人们使用的时间越早，所以有青铜、铁器等时代的发展历程。 【温馨提示】 1．工业上采用电解法冶炼铝和镁的原料分别为Al2O3和MgCl2，而不是AlCl3和MgO。 这是因为AlCl3是共价化合物，熔融时不导电；而MgO虽然是离子化合物，但其熔点太高，熔化时会消耗大量的电能，成本较高。 2．工业上制备钠，是电解熔融的氯化钠而不是电解饱和食盐水，电解饱和食盐水得到的是氢氧化钠。 二、金属材料 1．合金 概念 由两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质 特性 熔点：合金低于组分；硬度：合金大于组分 2．种类 铝合金 性能 密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉 用途 主要用于建筑业、容器和包装业等；硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 铁合金 不锈钢 主要是铬(Cr)和镍(Ni)；医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等 超级钢 Mn、C、Al、V；汽车、航空和航天等领域 新型合金 储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。此外，钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域 三、非金属材料 1．硅酸盐材料 陶瓷 普通玻璃 普通水泥 原料 黏土 纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) 主要原料：石灰石、黏土 辅助原料：适量的石膏 设备 — 玻璃窑 水泥回转窑 主要 成分 成分复杂 硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2) —— 用途 建筑材料、绝缘材料 日用器皿、卫生洁具 建筑材料、光学仪器 各种器皿、制造玻璃纤维 大量用于建筑和水利工程 2．新型无机非金属材料 ①硅和二氧化硅 主要应用 硅 半导体材料→硅芯片、硅太阳能电池 二氧化硅 光导纤维 制备 粗硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 高纯硅 Si＋3HClSiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 或Si＋2Cl2SiCl4 SiCl4＋2H2Si＋4HCl ②新型陶瓷——碳化硅(SiC) 俗称 结构特点 主要性能 生产应用 金刚砂 碳原子、硅原子以共价键连接，结构类似金刚石 硬度很大 高温抗氧化性能优异 砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料和耐高温半导体材料 ③碳纳米材料 类别 成分 应用 富勒稀 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，其代表物为C60 纳米汽车 碳纳米管 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 生产复合材料、电池和传感器 石墨烯 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 光电器件、超级电容器、电池 3.硅单质 存在 地壳中的含量位居第二位，只存在化合态的硅(主要以硅酸盐和氧化物的形式)，无游离态 物理性质 灰黑色、金属光泽、熔沸点高、硬度大、半导体 高纯硅制备 生产流程一：二氧化硅粗硅纯SiCl4高纯硅。 粗硅：SiO2＋2CSi(粗硅)＋2CO↑ 高纯硅：Si＋2Cl2SiCl4 SiCl4＋2H2Si＋4HCl 生产流程二：二氧化硅粗硅纯SiCl4高纯硅。 粗硅：SiO2＋2CSi(粗硅)＋2CO↑ 高纯硅：Si＋3HClSiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 用途 半导体材料，用于集成电路、晶体管的制造；制太阳能电池的材料 4.二氧化硅 存在 普通的沙(细小的石英晶体)、水晶(纯石英，无色透明晶体) 物理性质 无色透明晶体，高熔点，高硬度，不溶于水 化学性质 酸性氧化物 水 不反应 碱性氧化物 CaO＋SiO2CaSiO3 碱 2NaOH＋SiO2＝Na2SiO3＋H2O（实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞） 某些盐 CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ 弱氧化性 SiO2＋2C Si＋2CO↑ SiO2＋3C SiC＋2CO↑ 特殊性 SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O（氢氟酸不能保存于玻璃瓶中，常保存于塑料瓶中） 用途 ①制造光导纤维；②制光学镜片；③制石英坩埚；④制石英玻璃 【温馨提示】 1．不要混淆二氧化硅和硅的用途：用于制作光导纤维的是SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。 2．碳与二氧化硅制粗硅的反应，生成的气体是CO而不是CO2。 3．SiO2与碱(如NaOH溶液)，与氢氟酸均能发生反应，但SiO2不是两性氧化物，而是酸性氧化物。 4．通常酸是溶于水的，但硅酸是不溶于水的。 考点一　金属的冶炼 【典型例题】 【例1】（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）工业上采用热还原法冶炼的金属是 A．Na B．Al C．Fe D．Ag 【答案】C 【解析】A．Na为活泼金属，较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的氯化钠的方法冶炼，故A错误； B．Al为活泼金属，较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的氧化铝的方法冶炼，故B错误； C．Fe处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来，故C正确； D．Ag为不活泼金属，可以直接用加热分解氧化银的方法获得，故D错误； 故选：C。 【即时演练】 1．下列关于金属冶炼的说法中错误的是 A．电解法获得镁时，不可在或中降温冷却 B．热还原法常用的还原剂有等 C．金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 【答案】C 【解析】A．镁与或都能反应，因此电解法获得镁时，不可在或中降温冷却，A正确；B．热还原法常用有等四种还原剂，B正确；C．金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得，金属通过电解熔融氧化铝的方法获得，C错误；D．回收旧金属可进行冶炼生成金属单质，也可用于制备其他化工产品，如回收铁、铝等，D正确； 故选C； 2．下列冶炼金属的方法错误的是 A．电解熔融氧化铝制铝 B．加热氧化银制银 C．CO还原铁矿石制铁 D．电解食盐水制钠 【答案】D 【解析】电解食盐水得到的是NaOH，应用电解熔融的NaCl才能得到Na，D项错误。 3．下列有关金属的工业制法中，正确的是 A．以海水为原料制得NaCl，再电解NaCl的水溶液制取Na B．用海水等为原料，经一系列过程制得MgO，用H2还原MgO制得Mg C．以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料，通过反应产生的CO在高温下还原铁矿石制得Fe D．从铝土矿中获得AlCl3固体，电解熔融的AlCl3得到Al 【答案】C 【解析】A项，钠会与水反应，应电解熔融的NaCl可得到Na，错误；B项，Mg属于活泼金属，应采用电解法获得，无法用H2还原得到，错误；C项，CO可以还原Fe2O3得到Fe，正确；D项，电解Al2O3获得Al，AlCl3不导电，无法电解得到Al，错误。 考点二　常见的金属材料与非金属材料 【典型例题】 【例2】文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物主要不是由金属材料制成的是 A．鎏金高士图银杯 B．蚕丝素纱单衣 C．商州太阳鸟金饰 D．铸客大铜鼎 【答案】B 【解析】A．鎏金高士图银杯由合金制作，由金属材料制成，故A项不符合题意； B．蚕丝素纱单衣，蚕丝为蛋白质，不是由金属材料制成，故B项符合题意； C．商周太阳神鸟金饰的含金量高达94.2%，是用自然砂金加工而成，由金属材料制成，故C项不符合题意； D．铸客大铜鼎又称楚大鼎或大铸客鼎，战国青铜器，由铜合金制作，由金属材料制成，故D项不符合题意； 故答案为B。 【即时演练】 1．中国天宫空间站的太阳翼伸展机构的部件由碳化硅颗粒增强铝基复合材料（其组成可表示为SiC/Al）制成，该材料不具有的性质是 A．耐高温 B．密度大 C．耐腐蚀 D．抗磨损 【答案】B 【解析】中国天宫空间站的太阳翼伸展机构的部件由碳化硅颗粒增强铝基复合材料，该材料具有：耐高温、耐腐蚀、抗磨损等优点，要把航天器材发射到太空中，需要消耗很高的能量，选择碳化硅颗粒增强铝基复合材料制造天宫空间站的太阳翼伸展机构的部件，可知其密度应较小，选B项。 2．中国古代劳动人民留下了丰富的物质文化遗产。下列物质的主要成分属于合金的是 A．陶瓷 B．青铜器 C．中药 D．丝绸 【答案】B 【解析】A项，陶瓷属于传统无机非金属材料，不是合金，不符合题意；B项，青铜器是红铜与其他化学元素锡、铅等的合金，符合题意；C项，中药主要由植物药和矿物药组成，不是合金，不符合题意； D项，丝绸是蚕丝制成，主要成分为蛋白质，不符合题意。 3．目前，陶瓷仍然在人类生活中扮演着重要角色。下列说法错误的是 A．大多数硅酸盐材料的性质都很稳定 B．陶瓷卫生洁具的材质属于硅酸盐材料 C．石英玻璃的主要成分是硅酸盐 D．黏土是烧制陶瓷的主要原料 【答案】C 【解析】A．大多数硅酸盐材料的性质都很稳定，熔点高且难溶于水，A正确； B．陶瓷的主要成分就是硅酸盐，属于硅酸盐材料，B正确； C．石英玻璃的主要成分是二氧化硅，C错误； D．制陶瓷的主要原料是黏土，D正确； 故选C。 考点三　硅及其化合物的性质 【典型例题】 【例3】（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）碳化硅(SiC)晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是 A．SiC晶体中硅、碳元素的质量比为1∶1 B．SiC晶体的熔点较高 C．SiC晶体的硬度较小 D．SiC属于分子晶体 【答案】B 【解析】A．SiC晶体中硅、碳元素的质量比为28∶12=7∶3，A项错误； B．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点较高，B项正确； C．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，硬度较大，C项错误； D．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，D项错误； 答案选B。 【即时演练】 1．硅元素在材料领域中扮演着重要角色。下列叙述正确的是 A．石英晶体的主要成分为硅 B．硅酸钠可用作黏合剂 C．半导体材料的成分是二氧化硅 D．光导纤维的成分是硅单质 【答案】B 【解析】A项，石英晶体的主要成分为SiO2，错误；B项，硅酸钠溶液有黏性可用作黏合剂，正确；C项，半导体材料的成分是硅，错误；D项，光导纤维的成分是二氧化硅，错误。 2．下列说法正确的是 A．石英玻璃和普通玻璃成分相同 B．工艺师可用盐酸刻蚀玻璃制作工艺品 C．由石英砂制备单晶硅不涉及氧化还原反应 D．Si可用于信息存储，SiO2可用于光纤通信 【答案】D 【解析】A项，石英玻璃成分SiO2，普通玻璃成分是SiO2、Na2SiO3、CaSiO3，错误；B项，盐酸与玻璃不反应，实际上用的是氢氟酸，错误；C项，SiO2生成Si发生了还原反应，错误；D项，Si可用于信息存储，SiO2可用于光纤通信，正确。 3．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅及其化合物的叙述正确的 A．硅晶体是良好的半导体，可用于制造光导纤维 B．既能和氢氧化钠溶液反应，又和氢氟酸反应，故是两性氧化物 C．碱液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞 D．硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键形成硅氧四面体结构 【答案】C 【解析】A．光导纤维的主要成分是二氧化硅，A错误； B．只能与氢氟酸反应，不能与其他酸反应，不是两性氧化物，B错误； C．玻璃中含有，能与碱液反应生成具有粘性的硅酸钠粘住瓶口，故不能用玻璃塞，C正确； D．硅酸盐中硅、氧原子之间以共价键形成硅氧四面体结构，D错误； 故选C。 1．工业上由下列物质冶炼制取金属单质时，一般采用电解法的是 A．HgO B．NaCl C．Fe2O3 D．Ag2O 【答案】B 【解析】A项，工业可以采用加热分解HgO的方法来制备汞，错误；B项，工业上一般通过电解熔融的氯化钠的方法制备钠单质，正确；C项，工业上一般通过热还原法由氧化铁制备铁单质，错误；D项，工业上可以采用加热分解Ag2O的方法来制备银，错误。 2．下列反应原理不符合工业上冶炼金属的方法的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．Mg金属活动性强，故无法通过热还原获得单质，工业上使用电解熔融氯化镁制备，方程式为：，A符合题意；B．Fe单质工业冶炼过程中有CO热还原方案，反应原理合理，B不符题意；C．Ag的金属活动性弱，可以通过热分解方法获得单质银，反应原理合理，C不符题意；D．Al的金属活动性强，且AlCl3是共价化合物，单质铝的工业制备需电解熔融氧化铝方案，反应原理合理，D不符题意；本题选A。 3．我国已经开始跨入“互联网5G”时代，而“互联网5G”的建设离不开无机非金属材料——硅。下列物品使用了硅单质的是 A．计算机芯片 B．石英钟 C．陶瓷餐具 D．光导纤维 【答案】A 【解析】计算机芯片的主要成分为Si；石英的主要成分为SiO2；陶瓷的主要成分为硅酸盐；光导纤维的主要成分为SiO2。故选A项。 4．下面几幅图片涉及我国文物和现代科技，其中所涉及的材料不属于合金的是 A．用硬铝制造的飞机外壳 B．制造地铁列车车体所用的金属 C．狗头兽首铜像 D．精美的青花瓷 【答案】D 【解析】A．用硬铝制造的飞机外壳，是铝的合金，故A正确； B．制造地铁列车车体所用的金属为铁的合金，故B正确； C．狗头兽首铜像是铜的合金，故C正确； D．精美的青花瓷是硅酸盐，属于无机非金属材料，不是合金，故D错误； 故选：D。 5．（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法不正确的是 A．硬铝可用于制造飞机的外壳 B．钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳 C．不锈钢可用于制造地铁列车的车体 D．钠钾合金可用于制造飞机的发动机叶片 【答案】D 【解析】A．硬铝为铝合金，密度小，硬度大，可用于制造飞机的外壳，A正确； B．钛合金硬度大，我国“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，B正确； C．不锈钢硬度大，耐腐蚀，可用于制造地铁列车的车体，C正确； D．钠钾合金常温下液体，不能用于制造飞机的发动机叶片，D错误； 综上所述答案为D。 6．（江苏省2024年普通高中学业水平合格性考试）氮化硅熔点高、硬度大、绝缘性好，化学性质稳定。推测氮化硅不可能具有的用途为 A．制作坩埚 B．制作半导体 C．制作耐高温轴承 D．制作耐腐蚀陶瓷阀 【答案】B 【解析】氮化硅熔点高、硬度大、化学性质稳定，可用来制作坩埚、耐高温轴承、耐腐蚀陶瓷阀，其绝缘性好，不能用作半导体材料，故选B。 7．近年我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是 A．“C919”飞机尾翼主要材料——碳纤维 B．“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢 C．“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓 D．“天宫二号”航天器使用的质量轻、强度高的材料——钛合金 【答案】D 【解析】A项，碳纤维是碳单质，属于非金属材料，不是金属材料，错误；B项，液氢是液态的氢，属于非金属单质，不属于金属材料，错误；C项，砷化镓属于无机非金属材料，不属于金属材料，错误；D项，合金都是金属材料，所以钛合金属于金属材料，正确。 8．神舟十六号载人飞船返回舱的表面使用了轻质、耐烧蚀树脂材料。该树脂应具有的性质是 A．耐高温 B．熔点低 C．密度大 D．易氧化 【答案】A 【解析】返回舱进入大气层时因摩擦产生极高温度，材料必须耐高温以防止烧毁，则该树脂具有耐高温的性质，故选A。 9．化学与人类生产、生活、社会可持续发展等密切相关。下列说法错误的是 A．水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品 B．千家万户通光纤，光纤的主要材质为 C．华为首款手机芯片的主要成分是 D．中国空间站使用的太阳能电池帆板的主要成分是 【答案】C 【解析】A．水泥、玻璃、陶瓷均为硅酸盐制品，是三大传统硅酸盐产品，A正确； B．二氧化硅具有对光良好的全反射作用，光纤通信使用的光缆主要成分是SiO2，B正确； C．Si为常见的半导体材料，手机芯片主要成分硅单质，C错误；   D．太阳帆板的基本原理是利用硅（Si）和某些金属的光电效应，主要成分是Si，D正确； 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $