資源簡介

5.3　無機非金屬材料
1.下列實驗儀器的主要成分不是硅酸鹽材質的是(　　)
A.試管 B.酒精燈
C.瓷坩堝 D.硬質石英管
2.下列有關硅元素的敘述中,正確的是(　　)
A.光導纖維是以硅單質為主要原料制成的
B.硅是構成礦物和巖石的主要元素,主要以硅單質形式存在
C.陶瓷、玻璃、水晶燈都屬于硅酸鹽產品
D.硅在電子工業中是最重要的半導體材料
3.關于二氧化硅,下列敘述不正確的是(　　)
A.水晶的主要成分是二氧化硅
B.二氧化硅和二氧化碳在物理性質上有很大差別
C.二氧化硅不溶于水,也不能與水反應生成酸
D.二氧化硅是一種酸性氧化物,它不與任何酸反應
4.下列有關物質用途的說法中,不正確的是(　　)
A.Cl2用于制作漂白劑
B.鋁合金用于制作門窗
C.水玻璃用作食品防腐劑
D.SiO2用于制作光導纖維
5.(2024·黑龍江高一月考)下列可應用于磁懸浮技術的新型無機非金屬材料是(　　)
A.水泥 B.超導陶瓷
C.橡膠 D.玻璃
6.我國已研制出了一種陶瓷柴油機,這種柴油機的發動機部件的受熱面是用一種耐熱且不易傳熱的材料來制造的,這種材料是(　　)
A.普通硅酸鹽陶瓷 B.氮化硅陶瓷
C.光導纖維 D.玻璃鋼
7.“九秋風露越窯開,奪得千峰翠色來”是贊譽越窯秘色青瓷的詩句,描繪我國古代精美的青瓷工藝品,玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品,下列有關說法中正確的是(　　)
A.玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品
B.制水泥的原料為純堿、石灰石和石英砂
C.硅酸鹽制品的性質穩定、熔點較高
D.沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽
8.(2024·梅州高一月考)科研人員用某有機分子和球形籠狀分子C60制成了“納米車”,每輛“納米車”是由一個有機分子和4個C60分子構成,直徑約6～9 nm。“納米車”可以用來運輸單個的有機分子。下列說法正確的是(　　)
A.人們用肉眼可以清晰看到“納米車”的運動
B.C60是一種新型的化合物
C.C60與石墨不互為同素異形體
D.該物質分散在蒸餾水中形成分散系,其分散質可以透過濾紙
9.碳酸鈣和二氧化硅常用作日常生活中牙膏的摩擦劑,下列說法正確的是(　　)
A.常溫下,碳酸鈣易溶于水
B.二氧化硅(SiO2)中硅原子與氧原子的個數比為7∶8
C.工業上常采用煅燒碳酸鈣的方法來制備CO2
D.由反應SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O可知,SiO2為堿性氧化物
10.太空航天器常穿上用新型陶瓷材料制成的“外衣”,在穿越大氣層時,能克服“熱障”安全返回地面,這種外衣主要利用了材料的(　　)
A.絕緣性好 B.密度大
C.耐高溫和隔熱性好 D.硬度大
11.導體行業中有一句話:“從沙灘到用戶”,計算機芯片的材料是硅,下列有關硅及其化合物的敘述正確的是(　　)
A.水玻璃可作防火材料
B.水晶、瑪瑙的主要成分是晶體硅
C.可用石英坩堝加熱熔融氫氧化鈉固體
D.二氧化硅不和任何酸反應
12.下列說法不正確的是(　　)
A.我國“硅—石墨烯—鍺高速晶體管”技術獲重大突破,C、Si、Ge都是主族元素
B.我國提出網絡強國戰略,光纖線路總長超過三千萬千米,光纖的主要成分是SiO2
C.新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高溫結構材料
D.富勒烯、石墨烯都是含碳化合物
13.《天工開物》記載:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,擇取無沙粘土而為之”“凡坯既成,干燥之后,則堆積窖中燃薪舉火”“澆水轉釉(主要為青色),與造磚同法”。下列說法錯誤的是(　　)
A.“粘土”是制作磚瓦和陶瓷的主要原料
B.“燃薪舉火”使“粘土”發生復雜的物理化學變化
C.沙子和“粘土”的主要成分均為硅酸鹽
D.燒制后自然冷卻成紅瓦,澆水冷卻成青瓦
14.改革開放以來,我國取得了很多世界矚目的科技成果,下列說法不正確的是(　　)
A.蛟龍號潛水器用到鈦合金,22號鈦元素屬于過渡元素
B.冬奧會服裝用到的石墨烯,是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料
C.國產C919用到的氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料
D.中國天眼傳輸信息用的光纖材料是硅
15.“5G”網絡的普及大大提升信息傳遞的速度,信息產業的飛速發展離不開材料科學的推動,信息產業的核心材料是高純度的硅。制備硅單質時,主要化學反應如下:
①SiO2(石英砂)+2C(焦炭)Si(粗硅)+2CO↑;
②Si(粗硅)+2Cl2SiCl4;
③SiCl4+2H2Si(純硅)+4HCl。
下列對上述三個反應的敘述中,不正確的是(　　)
A.①③為置換反應
B.①②③均為氧化還原反應
C.②為化合反應
D.三個反應的反應物中硅元素均被還原
16.陶瓷是火與土的結晶,是中華文明的象征之一,其形成、性質與化學有著密切的關系。下列說法錯誤的是(　　)
A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色,來自氧化鐵
B.陶瓷化學性質穩定,具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優點
C.陶瓷是應用較早的人造材料,主要化學成分是硅酸鹽
D.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品,由黏土經高溫燒結而成
17.下列物質中,按某分類標準能與玻璃、水泥、陶瓷歸在一類的是(　　)
A.磚瓦 B.光導纖維
C.水玻璃 D.晶體硅
18.中國是瓷器的故鄉,下列關于陶瓷的說法正確的是(　　)
A.高品質的白瓷晶瑩剔透,屬于純凈物
B.瓷器中含有大量的金屬元素,因此陶瓷屬于金屬材料
C.氮化硅陶瓷屬于傳統無機非金屬材料
D.“窯變”是高溫下釉料中的金屬化合物發生氧化還原反應導致顏色的變化
19.制陶工藝主要包括以下幾個步驟:制備坯料→坯體成型→修整坯體→坯體干燥→裝飾坯體→燒制坯體→拋光打磨。下列制陶過程中,涉及化學變化的是(　　)
A.坯體成型 B.坯體干燥
C.燒制坯體 D.拋光打磨
20.下列有關高溫結構陶瓷和光導纖維的說法不正確的是(　　)
A.高溫結構陶瓷彌補了金屬材料的弱點,但是硬度卻遠遠低于金屬材料
B.氮化硅陶瓷是一種重要的結構材料,具有超硬性、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕,可用于制造火箭發動機
C.光導纖維是一種能高質量傳導光的玻璃纖維
D.光導纖維的抗干擾性能好,不發生電輻射,通訊質量高,能防竊聽
1.D　試管材質為玻璃,屬于硅酸鹽材料,故A不符合題意;酒精燈材質為玻璃,屬于硅酸鹽材料,故B不符合題意;瓷坩堝材質為陶瓷,屬于硅酸鹽材料,故C不符合題意;硬質石英管材質為二氧化硅,二氧化硅為氧化物,不是硅酸鹽,不屬于硅酸鹽材料,故D符合題意。
2.D　二氧化硅具有導光性,可用于生產光導纖維,光導纖維是以二氧化硅為主要原料制成的,A不正確;硅是構成礦物和巖石的主要元素,礦物和巖石中的硅元素主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在,B不正確;陶瓷、玻璃都屬于硅酸鹽產品,但水晶燈的主要成分為二氧化硅,不屬于硅酸鹽產品,C不正確;硅是重要的半導體材料,在電子工業中應用廣泛,D正確。
3.D　水晶的主要成分為SiO2,A項正確;SiO2和CO2的物理性質差別較大,B項正確;SiO2不溶于水,也不與水反應,C項正確;SiO2可以與氫氟酸反應,D項錯誤。
4.C　水玻璃是硅酸鈉的水溶液,用作黏合劑,不具備殺菌、消毒作用,不能用作食品防腐劑,故選C。
5.B　水泥是傳統無機非金屬材料,A不符合題意;超導陶瓷是新型無機非金屬材料,可應用于磁懸浮技術,B符合題意;橡膠是有機高分子材料,C不符合題意;玻璃是傳統無機非金屬材料,D不符合題意。
6.B　普通硅酸鹽陶瓷能導熱,不能用于制陶瓷柴油機,A項錯誤;光導纖維用于傳輸信息,不能用于制陶瓷柴油機,C項錯誤;玻璃鋼是一種復合材料,常用于汽車車身等,D項錯誤。
7.C　陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽材料,不是玻璃,A錯誤;水泥的原料是黏土和石灰石,純堿、石灰石、石英砂是制造玻璃的原料,B錯誤;硅酸鹽性質穩定,熔點較高,所以硅酸鹽制品一般具有性質穩定、熔點較高的特點,C正確;沙子主要成分是二氧化硅,為氧化物,不是硅酸鹽,D錯誤。
8.D　“納米車”粒子直徑為納米級別,肉眼無法看到其運動,A錯誤;C60為碳的單質,不是化合物,B錯誤;C60與石墨都是碳的單質,互為同素異形體,C錯誤;納米車直徑約6～9 nm,分散在蒸餾水中形成膠體,膠體的分散質可透過濾紙,D正確。
9.C　常溫下,碳酸鈣難溶于水,故A錯誤;二氧化硅(SiO2)中硅原子與氧原子的個數比為1∶2,故B錯誤;碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳,工業上常采用煅燒碳酸鈣的方法來制備CO2,故C正確;由反應SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O可知,SiO2為酸性氧化物,故D錯誤。
10.C　因為航天器在穿過稠密的大氣層返回地球的過程中與大氣劇烈摩擦,產生高溫,為了防止燒毀航天器,所以這種材料應具備耐高溫的特點;還有要防止艙內溫度過高對航天員產生危險,這種材料還應具備隔熱性好的特點,故選C。
11.A　硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃,不易燃燒,具有阻燃性,可作防火材料,故A正確;水晶、瑪瑙主要成分為二氧化硅,不是晶體硅,故B錯誤;石英坩堝主要成分為二氧化硅,與氫氧化鈉反應,所以不能用石英坩堝加熱熔融氫氧化鈉固體,故C錯誤;常溫下,二氧化硅與氫氟酸反應生成四氟化硅和水,故D錯誤。
12.D　C、Si、Ge都是主族元素,故A正確;光纖的主要成分是SiO2,故B正確;新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高溫結構材料,故C正確;富勒烯和石墨烯都是碳元素的單質,故D錯誤。
13.C　制作磚瓦和陶瓷的主要原料是“粘土”,即黏土,故A正確;“粘土”的主要成分為硅酸鹽,灼燒使“粘土”發生復雜的物理化學變化,故B正確;沙子的主要成分為二氧化硅,“粘土”的主要成分為硅酸鹽,故C錯誤;“澆水轉釉(主要為青色),與造磚同法”,所以燒制后自然冷卻成紅瓦,澆水冷卻成青瓦,故D正確。
14.D　光纖材料的主要成分是二氧化硅,故D錯誤。
15.D　置換反應是指一種單質和一種化合物生成另一種單質和另一種化合物的反應,故①③為置換反應,A正確;由題干信息可知,①②③均有元素的化合價發生改變,均為氧化還原反應,B正確;化合反應是指由兩種或兩種以上的物質反應生成一種化合物的反應,故②為化合反應,C正確;反應①③中硅元素的化合價降低,被還原,而反應②中硅元素的化合價升高,被氧化,D錯誤。
16.A　氧化鐵為棕紅色固體,瓷器的青色不可能來自氧化鐵,A錯誤;陶瓷的主要成分是硅酸鹽,硅酸鹽的化學性質不活潑,具有不與酸或堿反應、抗氧化的特點,B正確;陶瓷的主要原料取之于自然界的硅酸鹽礦物,與水泥、玻璃等同屬硅酸鹽產品,C正確;秦兵馬俑是陶制品,陶制品是由黏土或含有黏土的混合物經混煉、成形、煅燒而制成的,D正確。
17.A　玻璃、水泥、陶瓷和磚瓦都是傳統的硅酸鹽產品。光導纖維的主要成分是二氧化硅,水玻璃是硅酸鈉的水溶液,晶體硅是硅單質,故選A。
18.D　瓷器是用黏土燒結而成,瓷器中含有多種硅酸鹽,是混合物,A錯誤;盡管瓷器中含有大量的金屬元素,但是其中的金屬元素是以化合態存在的,因此陶瓷屬于無機非金屬材料,B錯誤;氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料,是高溫結構材料,可用于制造陶瓷發動機的受熱面,C錯誤;不同的金屬氧化物顏色可能不同,在高溫下,釉料中的金屬化合物發生氧化還原反應導致顏色發生變化,D正確。
19.C　題述過程中,燒制時發生復雜的物理和化學變化,化學變化主要為脫水、分解和氧化,這個過程有新物質生成,屬于化學變化,其他步驟均沒有新物質生成,屬于物理變化,C項符合題意。
20.A　高溫結構陶瓷的硬度大于金屬材料,故A錯誤;氮化硅陶瓷具有超硬性、耐高溫等優點,可用于制造火箭發動機,故B正確;光導纖維的主要成分是二氧化硅,是一種能高質量傳導光的玻璃纖維,抗干擾性能好,通訊質量高,并且能防竊聽,故C、D正確。

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