第13讲 无机材料:知识盘点+核心精讲+进阶训练(讲义,江苏专用)高中化学学业水平考试合格考总复习
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内容正文:
第13讲 无机材料
—— 目 录 ——
析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
研|核心专题精讲
考点一 金属的冶炼
考点二 常见的金属材料与非金属材料
考点三 硅及其化合物的性质
练|巩固提升训练
板块
学考具体要求
认知层次
常见题型
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。
认识、了解
选择题
金属材料与非金属材料
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。
认识、了解、
选择题
硅及其化合物的性质与用途
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。
了解
选择题
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
【例1】下列关于工业冶炼金属的方法合理的是
A. CO还原制铁 B. 电解熔融制铝
C. 加热分解MgO制镁 D. Na还原溶液制铜
1.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.
2.利用金属的活泼性不同,冶炼铝、铁、银分别应采用的方法是
A. 电解法、热还原法、热分解法 B. 热还原法、热分解法、电解法
C. 热分解法、热还原法、电解法 D. 电解法、热分解法、热还原法
考点二 常见的金属材料与非金属材料
【例2】(2026·江苏南京七校联合体学考·模拟)信息传输离不开光导纤维。下列物质可用于制作光导纤维主要材料的是
A.铝合金 B.铁 C.二氧化硅 D.硅
1.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
2.(2024·江苏省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
3.中国文物具有鲜明的时代特征。下列源自广东的文物的主要成分属于硅酸盐的是
A.错银青铜牛灯
B.鎏金兽形铜盒砚
C.三彩孩童骑牛陶俑
D.金錾花八宝鱼
考点三 硅及其化合物的性质
【例3】下列关于硅的说法中,不正确的是
A.硅是非金属元素,它的晶体单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应
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.下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A.硅在自然界主要以游离态形式存在
B.工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅
C.水泥、玻璃、氮化硅陶瓷都是传统无机非金属材料
D.水玻璃,均能通过一步反应实现
1.(2026·江苏盐城学考·模拟)材料在人类文明和现代科技中具有重要的作用,2025年诺贝尔化学奖表彰了金属-有机框架(MOF)的开发。下列属于金属材料的是
A.棉布 B.橡胶 C.丝绸 D.钛合金
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
3.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
4.(2026·江苏如皋学考·模拟)下列关于机身所用铝锂合金性质预测正确的是
A.密度大 B.耐腐蚀 C.强度低 D.不导电
5.(2026·江苏南京五校共同体学考·模拟)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
6.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
7.(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
8.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
9.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
10.中国古代用炉甘石炼锌,主要反应为,该冶炼方法属于_______。该冶炼方法得到是锌碳合金,其熔点比纯锌_______(高、低、相同、不确定)。
11.2023年5月,由中国自主研发的大型客机开启常态化商业运行。飞机上广泛应用了各种铝合金材料。
(1)合金具有许多优良的性能,属于合金优点的是___________。
A.熔点高 B.硬度大 C.抗腐蚀 D.价格低
(2)铝的金属活动性比铁强,空气中铝却比铁具有更好的抗腐蚀性,原因是___________。
(3)起落架可用铝镁合金制造。合金焊接前需用碱洗,即用溶液除去铝镁合金表面的自然氧化膜。碱洗时常有气泡冒出,其原因是___________(用离子方程式表示)。
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第13讲 无机材料
—— 目 录 ——
析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
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考点一 金属的冶炼
考点二 常见的金属材料与非金属材料
考点三 硅及其化合物的性质
练|巩固提升训练
板块
学考具体要求
认知层次
常见题型
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。
认识、了解
选择题
金属材料与非金属材料
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。
认识、了解、
选择题
硅及其化合物的性质与用途
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。
了解
选择题
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
【例1】下列关于工业冶炼金属的方法合理的是
A. CO还原制铁 B. 电解熔融制铝
C. 加热分解MgO制镁 D. Na还原溶液制铜
【答案】A
【解析】A.工业上常用CO还原Fe2O3的方法冶炼铁(高炉炼铁),符合实际生产,A正确;
B.铝的冶炼需电解熔融Al2O3,而非AlCl3(熔融AlCl3不导电),B错误;
C.镁的金属活动性强,需电解熔融MgCl2制取,直接加热分解MgO无法得到镁,C错误;
D.钠会优先与水反应生成NaOH和H2,无法置换CuSO4溶液中的铜,D错误;
故选A。
1.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。
2.利用金属的活泼性不同,冶炼铝、铁、银分别应采用的方法是
A. 电解法、热还原法、热分解法 B. 热还原法、热分解法、电解法
C. 热分解法、热还原法、电解法 D. 电解法、热分解法、热还原法
【答案】A
【解析】根据金属活动性顺序表,金属的冶炼方法可以分为:K、Ca、Na、Mg、Al的冶炼用电解法(电解熔融的化合物);Zn、Fe、Sn、Pb、Cu的冶炼用热还原法;Ag、Hg的冶炼用热分解法,从而可以知道,冶炼铝用的是电解熔融的氧化铝的方法,冶炼铁用的是热还原法,冶炼银用的是热分解法,所以A选项是正确的。
答案选A。
考点二 常见的金属材料与非金属材料
【例2】(2026·江苏南京七校联合体学考·模拟)信息传输离不开光导纤维。下列物质可用于制作光导纤维主要材料的是
A.铝合金 B.铁 C.二氧化硅 D.硅
【答案】C
【解析】A.铝合金是金属材料,不具备光导纤维所需的透光性和信号传输能力,A错误;
B.铁是金属,不透明,无法传输光信号,B错误;
C.二氧化硅是制造光导纤维的核心材料,因其高纯度、透光性强且能全反射传输光信号,C正确;
D.硅单质主要用于半导体芯片,而非光导纤维,D错误;
故选C。
1.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。
2.(2024·江苏省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。
3.中国文物具有鲜明的时代特征。下列源自广东的文物的主要成分属于硅酸盐的是
A.错银青铜牛灯
B.鎏金兽形铜盒砚
C.三彩孩童骑牛陶俑
D.金錾花八宝鱼
【答案】C
【解析】A.错银青铜牛灯为青铜器,主要成分为金属材料,故不选A;
B.鎏金兽形铜盒砚,主要成分为铜,为金属材料,故不选B;
C.三彩孩童骑牛陶俑为陶瓷制品,属于硅酸盐材料,故选C;
D.金錾花八宝鱼的主要材料为黄金,为金属材料,故不选D;
选C。
考点三 硅及其化合物的性质
【例3】下列关于硅的说法中,不正确的是
A.硅是非金属元素,它的晶体单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应
【答案】C
【解析】A.硅虽然外形像金属(有金属光泽),但实际上属于非金属,故A正确;
B.硅既有金属性,又有非金属性,其导电性也介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,故B正确;
C.硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下),但常温下仍能与氟气、氢氟酸和NaOH溶液等发生反应,故C错误;
D.加热至一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属发生反应,故D正确。
答案选C。
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.石英晶体的主要成分是二氧化硅,A错误;
B.硅酸钠具有黏合性,工业上广泛用作黏合剂,如粘接陶瓷或木材,B正确;
C.半导体材料,如芯片是以单质硅为基础,二氧化硅是绝缘材料,C错误;
D.光导纤维是利用二氧化硅的光学特性传输信号,单质硅不具备此功能,D错误;
故选B。
2.下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A.硅在自然界主要以游离态形式存在
B.工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅
C.水泥、玻璃、氮化硅陶瓷都是传统无机非金属材料
D.水玻璃,均能通过一步反应实现
【答案】B
【解析】A.硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐形式存在,而非游离态,A错误;
B.工业上以焦炭为还原剂,在高温下还原石英砂制取粗硅,反应为,B正确;
C.水泥、玻璃是传统无机非金属材料,但氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,C错误;
D.不能直接与水反应生成,需先与强碱反应生成硅酸盐,再与酸反应,因此第二步无法一步实现,D错误;
故答案为:B。
1.(2026·江苏盐城学考·模拟)材料在人类文明和现代科技中具有重要的作用,2025年诺贝尔化学奖表彰了金属-有机框架(MOF)的开发。下列属于金属材料的是
A.棉布 B.橡胶 C.丝绸 D.钛合金
【答案】D
【解析】A.棉布由植物纤维制成,属于天然有机高分子材料,A项不符合题意;
B.天然橡胶来源于植物,合成橡胶为有机高分子材料,B项不符合题意;
C.丝绸由蚕丝蛋白制成,属于天然有机高分子材料,C项不符合题意;
D.钛合金以钛为基础金属,形成的合金,属于金属材料,D项符合题意;
答案选D。
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。
3.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。
4.(2026·江苏如皋学考·模拟)下列关于机身所用铝锂合金性质预测正确的是
A.密度大 B.耐腐蚀 C.强度低 D.不导电
【答案】B
【解析】A.飞机材料需轻量化,铝锂合金密度较小,A不符合题意;
B.合金通常具有较好耐腐蚀性,铝锂合金适用于航空,B符合题意;
C.航空材料需高强度,铝锂合金强度高,C不符合题意;
D.金属合金一般导电,铝锂合金导电,D不符合题意;
故选B;
5.(2026·江苏南京五校共同体学考·模拟)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。
6.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;
7.(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。
8.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。
9.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。
10.中国古代用炉甘石炼锌,主要反应为,该冶炼方法属于_______。该冶炼方法得到是锌碳合金,其熔点比纯锌_______(高、低、相同、不确定)。
【答案】 热还原法 低
【解析】用炉甘石炼锌,主要反应为,该冶炼方法为热还原法;锌碳合金硬度比纯锌大,熔点比纯锌低;故答案为:热还原法;低。
11.2023年5月,由中国自主研发的大型客机开启常态化商业运行。飞机上广泛应用了各种铝合金材料。
(1)合金具有许多优良的性能,属于合金优点的是___________。
A.熔点高 B.硬度大 C.抗腐蚀 D.价格低
(2)铝的金属活动性比铁强,空气中铝却比铁具有更好的抗腐蚀性,原因是___________。
(3)起落架可用铝镁合金制造。合金焊接前需用碱洗,即用溶液除去铝镁合金表面的自然氧化膜。碱洗时常有气泡冒出,其原因是___________(用离子方程式表示)。
【答案】(1)BC
(2)铝的金属性较强,可与空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,可阻止内部铝继续反应,从而起到防腐作用
(3)
【解析】(1)合金具有许多优良的性能,硬度大、熔点低,耐腐蚀,故答案为:BC;
(2)铝的金属性较强,可与空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,可阻止内部铝继续反应,从而起到防腐作用,故答案为:铝的金属性较强,可与空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,可阻止内部铝继续反应,从而起到防腐作用;
(3)镁铝合金中的铝可与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应离子方程式为:,故答案为:。
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