高中化學人教版化學與技術(shù)第三章化學與材料的發(fā)展【市一等獎】

課時訓練13新型無機非金屬材料基礎(chǔ)夯實1.下列物質(zhì)不屬于新型無機非金屬材料的是()A.水泥 B.氧化鋁陶瓷C.氮化硅陶瓷 D.光纖解析：該題主要考查我們對新型無機材料的了解情況,我們應(yīng)在閱讀材料的基礎(chǔ)上,將教材知識加以分類、歸納、比較,以加強記憶。答案：A2.結(jié)構(gòu)陶瓷材料不具有的性能特點是()A.耐高溫 B.強度高 C.韌性高 D.耐腐蝕解析：結(jié)構(gòu)陶瓷材料一般具有耐高溫、強度高、耐腐蝕的性能特點。答案：C3.石英砂和焦炭在高溫電爐中可合成金剛砂,已知其和金剛石有類似的晶體結(jié)構(gòu),下列說法中錯誤的是()A.金剛砂的化學式為SiCB.金剛砂的硬度很大C.金剛砂的熔點比晶體硅要高D.反應(yīng)方程式為SiO2+2CSiC+CO2↑解析：根據(jù)信息,石英砂與焦炭在高溫電爐中可以合成金剛砂(SiC),反應(yīng)的化學方程式為SiO2+3CSiC+2CO↑。答案：D4.下列關(guān)于無機非金屬材料的說法中正確的是()A.傳統(tǒng)無機非金屬材料是指光導纖維、玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料B.新型無機非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點,但強度比較差C.高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點D.傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽解析：A項中光導纖維是新型無機非金屬材料;B項中新型無機非金屬材料強度比較差的說法是錯誤的;D項中新型無機非金屬材料中的光導纖維、晶體硅等的成分都不是硅酸鹽。答案：C5.硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法中正確的是()A.硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B.粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C.反應(yīng):Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑中,Si為還原劑,NaOH和H2O為氧化劑D.鹽酸可以與硅反應(yīng),故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅解析：由粗硅制備單晶硅時,發(fā)生如下反應(yīng):Si+3HClSiHCl3+H2,H2+SiHCl3Si+3HCl,兩反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),B錯;硅與NaOH反應(yīng)實際過程為:Si+3H2OH2SiO3+2H2↑,H2SiO3+2NaOHNa2SiO3+2H2O,前者為氧化還原反應(yīng),后者為非氧化還原反應(yīng),Si為還原劑,H2O為氧化劑,C錯;硅不能與鹽酸反應(yīng),D錯。答案：A6.下列具有特殊性能的材料中,由主族元素和副族元素形成的化合物是()A.半導體材料砷化鎵B.吸氫材料鑭鎳合金C.透明陶瓷材料硒化鋅D.超導材料K3C60解析：本題借用新材料來考查元素是主族元素還是副族元素,即考查對元素的粗淺認識。A項中,砷位于第ⅤA族,鎵位于第ⅢA族,全為主族元素;B項中,鑭位于第ⅢB族,鎳位于第Ⅷ族,沒有主族元素;C項中,硒位于第ⅥA族,鋅位于第ⅡB族,符合題目要求;D項中,K、C均為主族元素。答案：C7.磷酸鈣陶瓷是一種新型無機非金屬材料,它可用于制造人造骨骼,這是利用了磷酸鈣陶瓷的()A.耐高溫特性 B.電學特性C.光學特性 D.生物功能解析：該題四個選項是新型無機非金屬材料的四個特點,但應(yīng)該注意:不是每種材料都同時具備這四個特點。該題可利用排除法求得答案：,作為人造骨骼的材料沒有必要耐高溫,更沒必要具備電學、光學特性,而且人造骨骼也是生物體的一部分,所以用于制造人造骨骼的磷酸鈣陶瓷應(yīng)該具備生物功能。答案：D8.精細陶瓷(又稱為特種陶瓷)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用前景很廣。以SiO2加少量PdCl2研磨成極細的顆粒,經(jīng)高溫燒結(jié)制成多孔燒結(jié)體,具有半導體的性質(zhì),它具有相當大的表面積,將它和電子元件及儀表組成“電子鼻”,被稱為“人工神鼻”,冰箱泄漏的氟利昂濃度只有十萬分之一時也能被“嗅”出。關(guān)于“電子鼻”的下列敘述中不正確的是()A.“電子鼻”大大突破了人的嗅覺B.“電子鼻”吸附氣體的能力極強C.“電子鼻”可廣泛應(yīng)用于易燃、易爆、有毒氣體的自動檢測和報警D.“電子鼻”易溶于水解析：“電子鼻”能夠“嗅”到人嗅不到的物質(zhì),所以它大大突破了人的嗅覺極限;它的原理是其表面積極大,容易吸附氣體,這樣才能檢測氣體;由于它能夠吸附氣體,所以它應(yīng)能夠檢測到易燃、易爆、有毒氣體。從“電子鼻”所用的原料來看,燒結(jié)后的陶瓷應(yīng)屬于硅酸鹽材料,所以應(yīng)難溶于水。答案：D能力提升、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物,它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)。請?zhí)羁?(1)單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為,它的最高化合價為。

(2)B的化學式(分子式)為。B和碳反應(yīng)生成A和E的化學方程式是。

(3)C的化學式(分子式)為,D的化學式(分子式)為。

答案：(1)○+14?2?(2)SiO2SiO2+2CSi+2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO310.氮化硅是一種高溫陶瓷材料,它的硬度大、熔點高、化學性質(zhì)穩(wěn)定,工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮氣在1300℃反應(yīng)獲得。(導學號52690097)(1)根據(jù)性質(zhì),推測氮化硅陶瓷的用途是。(填序號)

A.制汽輪機葉片 B.制有色玻璃C.制永久性模具 D.制造柴油機(2)寫出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖:,根據(jù)元素周期律知識,請寫出氮化硅的化學式:。

(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強,除氫氟酸外,它不與其他無機酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式:。

(4)現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下,加強熱發(fā)生反應(yīng),可得較高純度的氮化硅,反應(yīng)的化學方程式為。

解析：(1)氮化硅陶瓷硬度大、耐磨損、抗腐蝕、抗冷熱沖擊,所以可用來制造汽輪機葉片、永久性模具以及柴油機等。(2)氮化硅中,氮的非金屬性強,應(yīng)顯-3價,硅的還原性強,且+4價穩(wěn)定,故應(yīng)顯+4價。由此可得氮化硅的化學式:Si3N4。答案：(1)ACD(2)○+7?2??5?(3)Si3N4+12HF3SiF4↑+4NH3↑(4)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl11.材料化學是近年科技研究的重點,以硅元素為主要成分的新型無機非金屬材料不斷產(chǎn)生,高溫陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等材料深受社會各界的關(guān)注。請根據(jù)你已有的知識,回答下列問題:(導學號52690098)(1)水晶是重要的首飾用品,其主要成分是SiO2,下列有關(guān)SiO2的說法正確的是。

A.水晶能溶于水生成H2SiO3是酸性氧化物,不能與任何酸反應(yīng)既能溶于NaOH溶液,又能溶于氫氟酸,因此屬于兩性氧化物對應(yīng)的H2SiO3是一種弱酸,酸性比碳酸還弱(2)下列提供的各種材料中,可以用作人造關(guān)節(jié)的是,這是利用了該材料的。則橫線上所填內(nèi)容依次為(填字母序號)。

A.氮化硅陶瓷耐高溫性B.氧化鋯陶瓷韌性和耐磨性C.鈦酸鋇陶瓷導電性D.氧化鋁陶瓷透光性解析