2.1无机非金属材料   同步作业 《化学（加工制造类）》 高教版

2.1无机非金属材料   同步作业 《化学（加工制造类）》 高教版 一、选择题（每题4分，共40分） 1. 下列关于无机非金属材料的说法，正确的是（） A. 无机非金属材料均由金属元素和非金属元素组成 B. 无机非金属材料的共性是耐高温、硬度大、耐腐蚀 C. 陶瓷、玻璃、塑料均属于无机非金属材料 D. 无机非金属材料都不导电，可作为绝缘材料 2. 加工制造中，普通玻璃的主要成分不包括（） A. 硅酸钠（Na₂SiO₃） B. 硅酸钙（CaSiO₃） C. 二氧化硅（SiO₂） D. 碳酸钙（CaCO₃） 3. 下列关于陶瓷材料的说法，错误的是（） A. 陶瓷是传统无机非金属材料，历史悠久 B. 陶瓷的主要原料是黏土 C. 陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、绝缘性好的特点 D. 陶瓷材料韧性好，不易破碎 4. 加工制造中，下列不属于无机非金属材料应用的是（） A. 用钢化玻璃制作汽车挡风玻璃 B. 用铝合金制作飞机零部件 C. 用陶瓷制作化工设备的耐腐蚀衬里 D. 用石英玻璃制作耐高温仪器 5. 下列关于新型无机非金属材料的说法，正确的是（） A. 新型无机非金属材料与传统材料的区别仅在于出现时间早晚 B. 光导纤维、高温结构陶瓷均属于新型无机非金属材料 C. 新型无机非金属材料都具有导电性 D. 新型无机非金属材料成本低，适合大规模普及 6. 加工制造中，光导纤维的主要成分是（） A. 硅单质 B. 二氧化硅（SiO₂） C. 硅酸钠（Na₂SiO₃） D. 硅酸钙（CaSiO₃） 7. 下列关于水泥的说法，正确的是（） A. 水泥是传统无机非金属材料，主要原料是石灰石和黏土 B. 水泥加水搅拌后可直接使用，无需养护 C. 水泥的主要成分是硅酸和碳酸钙 D. 水泥只能用于建筑行业，无其他工业用途 8. 加工制造中，选择无机非金属材料的核心依据不包括（） A. 材料的耐高温性、耐腐蚀性 B. 材料的硬度、强度 C. 材料的颜色、光泽度 D. 材料的成本、加工难度 9. 下列关于石英玻璃的说法，错误的是（） A. 石英玻璃的主要成分是二氧化硅 B. 石英玻璃耐高温，可用于制作高温炉的观察窗 C. 石英玻璃易被强碱腐蚀 D. 石英玻璃的韧性比普通玻璃好，不易破碎 10. 加工制造中，高温结构陶瓷（如氮化硅陶瓷）的典型应用是（） A. 制作日常餐具 B. 制作汽车发动机零部件 C. 制作塑料薄膜 D. 制作导电线路板 二、填空题（共30分） 1. 无机非金属材料是以________和________为主要成分的材料，按发展阶段可分为________和________两大类。 2. 传统无机非金属材料主要包括________、________、________，其共性特点是耐高温、硬度大、耐腐蚀，但韧性较差。 3. 普通玻璃的制备原料是________、________和石英砂（SiO₂），在高温下发生复杂反应生成玻璃态物质。 4. 新型无机非金属材料具有________、________、电学特性、光学特性等特殊性能，如光导纤维、高温结构陶瓷等。 5. 加工制造中，无机非金属材料的核心应用领域包括________、________、化工、电子等行业，为工业生产提供关键材料支撑。 三、简答题（共30分） 1. 简述传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的核心区别，列举2种传统材料和2种新型材料，并说明它们的典型应用场景（10分） 2. 结合加工制造实例，分析普通玻璃的制备原料、核心反应原理（用文字描述）及主要性能与用途的关联（10分） 3. 某工厂需制备一批耐高温、耐腐蚀的化工反应容器内衬材料，请从无机非金属材料中选择合适的材料，说明选择依据、材料的核心性能及使用注意事项（10分） 参考答案 一、选择题 1. B（解析：A项无机非金属材料可仅由非金属元素组成，如石英玻璃（SiO₂）；C项塑料属于有机合成材料；D项部分新型无机非金属材料具有导电性，如导电陶瓷） 2. D（解析：普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅；碳酸钙是玻璃制备的原料之一，反应后转化为硅酸钙，不属于玻璃主要成分） 3. D（解析：陶瓷材料的缺点是韧性差，脆性大，易破碎；A、B、C项均为陶瓷材料的正确特性） 4. B（解析：铝合金属于金属材料，不属于无机非金属材料；A、C、D项均为无机非金属材料的应用） 5. B（解析：A项新型与传统无机非金属材料的核心区别是性能和应用场景，而非出现时间；C项并非所有新型材料都导电，如光导纤维不导电；D项新型无机非金属材料通常成本较高，大规模普及难度大） 6. B（解析：光导纤维的主要成分是高纯度二氧化硅，具有良好的光学传导性能） 7. A（解析：B项水泥加水搅拌后需养护，保证强度发展；C项水泥主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等，并非硅酸和碳酸钙；D项水泥除建筑外，还可用于制作混凝土构件、道路铺设等工业场景） 8. C（解析：选择无机非金属材料主要考虑耐高温性、耐腐蚀性、硬度、强度、成本、加工难度等实用性能；颜色、光泽度通常不是核心依据，除非有特殊外观要求） 9. D（解析：石英玻璃与普通玻璃类似，韧性较差，脆性大，易破碎；A、B、C项均为石英玻璃的正确特性） 10. B（解析：高温结构陶瓷耐高温、强度高，适合制作汽车发动机零部件等高温工况设备；A项是传统陶瓷的应用；C项是塑料的应用；D项是导电材料的应用） 二、填空题 1. 无机化合物；非金属元素（顺序可互换）；传统无机非金属材料；新型无机非金属材料（顺序可互换） 2. 陶瓷；玻璃；水泥（顺序可互换） 3. 纯碱（或碳酸钠、Na₂CO₃）；石灰石（或碳酸钙、CaCO₃）（顺序可互换） 4. 耐高温；高强度（或耐腐蚀、耐磨损等合理即可） 5. 建筑；电子（或化工、冶金等合理即可） 三、简答题 1. 核心区别：① 性能差异：传统无机非金属材料韧性差、脆性大，功能单一；新型无机非金属材料具有耐高温、高强度、耐腐蚀、导电、透光等特殊性能，功能多样；② 应用场景：传统材料多用于建筑、日常用品等基础领域；新型材料多用于高端工业、电子、航空航天等高科技领域。（4分） 传统材料及应用：① 陶瓷：制作日常餐具、化工耐腐蚀设备衬里；② 水泥：用于建筑工程、道路铺设、混凝土构件制备。（3分） 新型材料及应用：① 光导纤维：用于通信传输、医疗内窥镜；② 高温结构陶瓷（氮化硅）：用于汽车发动机零部件、高温炉内衬。（3分） 2. （1）制备原料：纯碱（Na₂CO₃）、石灰石（CaCO₃）、石英砂（SiO₂）。（2分） （2）核心反应原理：在高温条件下，纯碱和石灰石与石英砂发生复分解反应，生成硅酸钠和硅酸钙，两者与剩余的石英砂融合形成玻璃态物质（无固定熔点，可塑形）。（4分） （3）性能与用途关联：① 透明、透光性好→制作窗户玻璃、汽车挡风玻璃、光学仪器；② 一定硬度、易加工塑形→制作玻璃瓶、玻璃器皿、装饰玻璃；③ 耐腐蚀（除强碱外）→制作化学实验仪器、化工管道视镜；④ 耐高温性较差→避免用于高温直接加热场景（需加热时需选石英玻璃）。（4分） 3. （1）选择材料：氮化硅陶瓷（或氧化铝陶瓷等高温耐腐蚀新型无机非金属材料）。（2分） （2）选择依据：该材料属于新型无机非金属材料，具备耐高温（可承受1000℃以上高温）、耐腐蚀（耐酸、耐碱、耐盐溶液侵蚀）、强度高的核心性能，符合化工反应容器内衬对耐高温、防腐蚀的需求。（4分） （3）核心性能：① 耐高温：可适应反应容器内的高温反应环境；② 耐腐蚀：避免被反应介质侵蚀，延长容器使用寿命；③ 强度高：能承受反应过程中的压力，不易破损。（2分） （4）使用注意事项：① 避免与强氧化剂在高温下接触，防止材料氧化损坏；② 安装和使用过程中避免剧烈撞击，防止脆性破碎；③ 定期检查内衬完整性，发现破损及时更换。（2分） 学科网（北京）股份有限公司 $