第13講無機非金屬材料導課標要求知道無機非金屬材料等常見材料類型，結合實例認識材料組成、性能與應用的聯(lián)系。知識網絡姨知識詳解［傳統(tǒng)無機非金屬材料一硅酸鹽材料】.硅酸鹽及其結構(|)硅酸鹽的概念：硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。它們種類繁多、組成各異、結構復雜，在自然界中廣泛存在。(2)硅酸鹽的結構在硅酸鹽中，Si和O構成了硅氧四面體，K結構如圖所示。每個Si結合4個O,Si在中心，O在四面體的4個頂角；許多這樣的四面體還可以通過頂角的0相互連接，每個0為兩個四面體所共有，與2個Si相結合。(3)硅酸鹽的特性：硅氧四面體結構的特殊性，決定了硅酸鹽材料大多具有硬度高、熔點高、難溶于水、化學性質穩(wěn)定、耐腐蝕等特點。.常見的硅酸鹽材料A.可發(fā)生反應：Ca3SiO5+4NH4C1—CaSiO3+2CaCl2+4NH3T+2H2O陶瓷普通玻璃普通水泥原料黏土純堿(Na2co3)、石灰石(CaCO。、石英砂(SiO2)主要原料：石灰石、黏土輔助原料：適量的石設備——玻璃窯水泥回轉窯主要成分成分復雜硅酸鈉(NazSiCh)、硅酸鈣(CaSiO3)、二氧化硅(SQ)硅酸三鈣(3CaOSiO2)>硅酸二鈣QCaOSiO?)、鋁酸三鈣(3CaO?AbO3)特點抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣玻璃是非晶體，稱為玻璃態(tài)物質，無固定熔點，在某一溫度范具有水硬性，與水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬B,具有吸水性，需要密封保存C.能與SO2,反應生成新鹽D.與足量鹽酸作用，所得固體產物主要為SiO?二、綜合題銘酸鉛俗稱鉛黃，是一種難溶于水的黃色固體，也是一種重要的黃色顏料，常用作橡膠、油墨、水彩、色紙等的著色劑。工業(yè)上用草酸泥渣(主要含草酸鉛、硫酸鉛)和格礦渣(主要成分為CrzO3,含有少量的SiO?、Fe2O、、Aiq、)為原料制備銘酸鉛，實現(xiàn)資源的回收再利用，其流程如下：回答下列問題：(i)Pb元素位于元素周期表第周期族o(2)“濾渣II”的主要成分是(填化學式)。(3)“氧化焙燒”時，er2。、被氧化的反應的化學方程式為。(4「一系列操作“包括、粉碎。⑸為了使產品更純，需將“含NazCjO,、Na2so4的溶液”分離提純，依據(jù)如圖所示的溶解度信息，“含Na2Cr2O7,Na2s0”的溶液”分離提純的操作是。分離提純后得到的固體的化學式為。(6)“焙燒”時加入碳酸鈉是為了將硫酸鉛轉化為氧化鉛Tb。)，流程中加入碳酸鈉的量為理論值的1.5倍，已知草酸泥渣中硫酸鉛的含量為20.2%,則加入碳酸鈉與草酸泥渣的質量之比為。M0S2作為石墨電極的改性劑不僅能彌補石墨低容量的不足，還可以有效解決自身穩(wěn)定性和導電性不佳的問題。以鋁精礦(主要成分為M0S2,含SiCh、CuFeS2>CaCCh、PbS等雜質)為原料生產M0S2的工藝流程如圖。已知：①M0S2中S的化合價為-2價；②常溫下PbCb不溶于水，但PbCk可與C1-反應，生成可溶性絡合離子PbC1③M0S2不溶于水和常見酸堿，“燒熔”時可轉化為酸性氧化物MoOs,“硫代”時生成MoS；.回答下列問題:(1)使用濃鹽酸進行“初級酸浸”的工藝原理是鹽酸與鋁精礦中的CaCCh、PbS雜質發(fā)生反應，生成CaC12、PbCE,其中生成PbCh的化學方程式為。(2)“氯鹽浸出”的原理是利用具有強氧化性的FeCb,在強酸性條件下氧化CuFeS2,使之生成CuCb和S,該過程的氧化產物與還原產物的物質的量之比為0(3)“堿浸”時使用氨水而不使用NaOH溶液的原因是。(4)“堿浸”后濾液③的主要成分為(填化學式)。(5)“初級酸浸”、“堿浸”流程中操作溫度不宜過高的原因是。(6)產品M0S2中存在極微量的非整比晶體雜質M0S2,8，則該雜質中Mo，+與M06+物質的量之比為。(2021?福建省武平縣第一高三)【.高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命工它可以按下列方法制備：(1)寫出步驟①的化學方程式：.(2)步驟②經過冷凝得到的SiHCb(沸點33.0℃)中含有少量的SiCL(沸點57.6℃)和HC1(沸點一84.7℃),提純SiHCh的主要化學操作的名稱是;SiHCb和SiCL一樣，遇水可發(fā)生劇烈水解，已知SiHCb水解會生成兩種氣態(tài)產物，試寫出其水解的化學方程式：。II.白炭黑(SGHO)廣泛應用于橡膠、涂料、印刷等行.業(yè)，可用蛇紋石［主要成分為Mg6(Si4OQ(OH)8］來制取，其主要工藝流程如圖所示：(3)蛇紋石用氧化物形式可表示為o(4)堿浸時，為提高其中硅酸鹽的浸取率，除采用合適的液固比和循環(huán)浸取外，還可采用的方法：①;②(任舉兩種)。(5)過濾1得到的濾液的主要成分是。(6)濾液與鹽酸反應的主要離子方程式為。⑺洗滌時，如何證明產品己洗滌干凈？o(2022?福建?模擬)高錦酸鉀是常見的強氧化劑，其制備流程如圖：.制取鎰酸鉀(KzMnO』)堿熔：用托盤天平稱取5.0gKOH固體、l.5gKQO3固體于用煙中，混勻、小心加熱，不斷攪拌，待混合物完全熔融后，加入MnO?粉末3.5g,加熱到顏色變?yōu)樯罹G色，用力攪拌到固體干涸、固化，再加熱5min,并用鐵棒將其盡量搗碎。浸?。捍锪侠鋮s后，置于200mL燒杯中，用50mL蒸鐳水浸取，過漉，得到綠色的溶液。(1)堿熔過程中發(fā)生反應的化學方程式為—；加熱中若不小心將液體濺到皮膚上，應—處理；加熱時應選擇—(填字母)。a.瓷堪相b.鐵材期c.石英生煙d.氧化鋁耐煙.制取高鋅酸鉀(KMnCR在浸取液中通入CCh氣體，至KzMnCh完全反應，用pH試紙測定溶液pH達到10?11時，停止通入CO2。然后把溶液加熱，趁熱用鋪有尼龍布的布氏漏斗進行減壓過濾，除去殘渣……」知：常溫常壓下，飽和碳酸鉀溶液的pH為11.6；碳酸氫鉀溶液的pH為8.3。⑵通入CO?發(fā)生反應的離子方程式為一：判斷此反應進行是否完全，也可以用玻璃棒蘸取溶液于濾紙上，若呈現(xiàn)—現(xiàn)象，停止通入C02；過濾時不用濾紙而用尼龍布的原因：―：（填“能”或“不能”）用加鹽酸的方法代替通入C02,其理由：一o.重結晶提純⑶利用重結晶的方法對產品提純，所得產品質量2.8g,則高缽酸鉀的產率為—o（精確到01％）。圍內軟化可加工成制品用途建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具建筑材料、光學儀器、各種器皿、制造玻璃纖維大量用于建筑和水利工程【硅酸鹽的豐富性和多樣性】由于鋁與硅在元素周期表中位置相鄰、粒子大小相近，+3價的鋁?；蚨嗷蛏俚刂脫Q硅酸鹽中+4價的硅而形成鋁硅酸鹽。為了保持電中性，會伴隨引入其他正離子，從而大大增加了硅酸鹽品種的多樣性和結構的復雜性，同時也為應用硅酸鹽材料提供了更廣闊的選擇。硅酸鹽巖石長期在水和大氣中二氧化碳的侵蝕下，風化為黏土，并且形成土壤膠體。土壤膠體粒了?表面積巨大且?guī)ж撾?，能與NH；、K+等數(shù)十種生物所需的營養(yǎng)離子相互作用，使土壤具有保肥能力。這是大自然對人類及地球生物的饋贈，我們應該愛護大地母親。保持土壤的良好結構和化學成分，就是保證農業(yè)、牧業(yè)和林業(yè)持續(xù)發(fā)展的基礎?！拘滦蜔o機非金屬材料】.硅和二氧化硅⑴硅的存在與性質①硅在自然界主要以硅酸鹽和氧化物的形式存在；②單質硅是應用最為廣泛的半導體材料；③高溫下，硅能與氧氣反應生成SiO2，與氯氣反應生成SiCk⑵二氧化硅的性質①二氧化硅硬度大、熔點高，不溶于水：②酸性氧化物：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；③具有氧化性：SiCh+2C畫善Si+2cOf；④特性：SiO2+4HF=SiF4t+2H2Oo.新型陶瓷(1)新型陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷相比，在成分上有很大的變化，在光學、熱學、電學、磁學等方面具有很多新的特性和功能。(2)常見新型陶瓷及其用途(3)高溫結構陶瓷——碳化硅(SiC)新型陶瓷用途高溫結構陶瓷用于火箭、汽車發(fā)動機和耐高溫材料壓電陶瓷用于濾聲器、揚聲器、超聲波探傷器透明陶瓷用于高壓鈉燈、激光器、高溫探測窗超導陶瓷用于電力、交通、醫(yī)療等領域碳化硅俗稱金剛砂，它是由碳原子和硅原子通過共價鍵連接而形成，與金剛石的結構類似，具有硬度大和

優(yōu)異的高溫抗氧化性能。.碳納米材料（1）富勒烯是由碳原子構成的一系列籠形分子的總稱，如C50、C60、C70、CI20等，其代表物是C60。⑵碳納米管是由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑。比表面積大，具有高強度和優(yōu)良的電學性能。（3）石墨烯是只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨，其獨特的結構使其電阻率低、熱導率高，具有很高的強度。姨典例分析二氧化硅（2022?湖北?華中師大一附中模擬）我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年實現(xiàn)碳中和。卜列有關說法中正確的是OA.使用光導纖維進行太陽能發(fā)電，獲得綠色電力B.利用新型材料和技術將二氧化碳“填埋”有利于實現(xiàn)碳中和C.利用催化技術將二氧化碳氧化制成甲醇等清潔能源D.向燃煤中添加碳酸鈣，減少污染氣體排放，有利于碳中和舉一反三（2022.北京市第一六一三模）改革開放40年，我國取得了很多世界矚目的科技成果，下列說法小事現(xiàn)的是（）蛟龍?zhí)枬撍黩札執(zhí)枬撍黩札執(zhí)枬撍鲊?C919中國天眼A.用到鈦合金，22號鈦元素屬于過渡元素冬奧會服裝B.用到石墨烯，是碳原子緊密堆枳成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料C.用到的氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料D.傳輸信息用的光纖材料是硅（2022?河北衡水一模）蛟龍?zhí)枬撍鲊?C919中國天眼A.用到鈦合金，22號鈦元素屬于過渡元素冬奧會服裝B.用到石墨烯，是碳原子緊密堆枳成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料C.用到的氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料D.傳輸信息用的光纖材料是硅A.浸取過濾操作中得到的濾渣主要成分為SiO2B.“高溫焙燒”和“結晶”兩處操作均需用到蒸發(fā)皿C.在“高溫焙燒”焦炭和BaS04的反應中，氧化劑與還原劑的物質的最之比為4：1D.為提高產品產率，結晶得到的氯化鋼晶體常用乙醇進行洗滌（2022?河北唐山?三模）下列有關物質性質與用途對應關系不正確的是（）NaHCO,受熱不穩(wěn)定，可用作焙制糕點的膨松劑CaO能與SO?反應，可作為工業(yè)廢氣處理時的脫硫劑C.氫氣熱值高，液氫可作運載火箭的高能清潔燃料D.SiO?具有良好的導電性，可作為太陽能電池板的半導體材料典例分析硅酸與硅酸鹽（2022?山東濰坊?三模）白炭黑（可用SiO2nH9表示其組成）可?廣泛應用于日用化工、橡膠制品、電子工業(yè)等許多領域。以硅酸鈉和二氧化碳為原料制備白炭黑的工藝流程如下：下列說法錯誤的是OA.硅酸鈉水溶液必須用帶玻璃塞的試劑瓶盛裝B.沉淀反應的離子方程式為SiOj+Hq+COLH2SiOj+CO；-C.蒸發(fā)“濾液”所得晶體中含有離子鍵和極性共價鍵d.用稀鹽酸洗滌沉淀的n的是除去沉淀表面的co；-舉一反三（2022?廣東?模擬）改革開放以來，廣東經濟不斷發(fā)展，特色產業(yè)逐漸壯大，下列有關敘述不正確的是（）A.客家豆腐是著名粵菜，熱豆?jié){加鹽鹵變豆腐主要利用蒸發(fā)結晶的原理B.粵東海產發(fā)達，海鮮煮熟后飄香四溢，體現(xiàn)了分子是運動的C.新會陳皮中含有大量天然有機化合物D.佛山陶瓷聞名全國，生產工藝涉及大量復雜的物理化學變化（2022?河北石家莊?二模）陶瓷版“冰墩墩”和“雪容融”均產自中國陶克之鄉(xiāng)，下列說法錯誤的是（）A.陶瓷、玻璃和水泥均屬于無機非金屬材料B.陶瓷版“冰墩墩”上黑色涂料的主要成分為Fe2O3C.高溫結構陶瓷具有耐高溫、耐氧化、耐磨蝕等優(yōu)良性能D.陶瓷是以黏土及天然礦物巖為原料，經加工燒制而成（2022?浙江金華?二模）下列離子方程式小爪陶的是（）A.將磁性氧化鐵溶于稀鹽酸：Fe,O4+8H+=2Feu+Fe2++4H2OB,用酸性高缽酸鉀溶液滴定草酸：2MnO；+6H-+5H2C2O4=2Mn2++10CO21+8H2OC.向硅酸鈉溶液中通入足量SO2：2SO24-2H2O+SiO^=H2SiO3i+2HSO3D.向硫代硫酸鈉溶液中通入足量Cb：S2O^+2Cl,+3H2O=2SO^+4Cr+6H-奏典例分析新型無機非金屬材料（2022?四川雅安?三模）化學與科技、生產、生活有密切的關系。下列敘述中錯誤的是（）A.“天和核心艙”電推進系統(tǒng)腔體采用的氮化硼陶瓷屬于新型無機非金屬材料B.華為自主研發(fā)的“麒麟”芯片與太陽能電池感光板所用材料均為晶體硅C.二氧化碳合成淀粉過程中未涉及碳碳鍵的形成D.2022年北京冬奧會火炬“飛揚”以氫氣為燃料，對環(huán)境友好無污染,舉一反三1.（2022?吉林延邊?一模）“天問一號”著陸火星，“嫦娥五號”采回月壤。騰飛的中國離不開化學，新材料的發(fā)明與制造，推動著人類社會的進步和發(fā)展。下列有關材料的說法錯誤的是（）A.電阻率低、熱導率高的石墨烯可用于制作超級導電材料B.華為4nm芯片即將上市，其中芯片的主要成分是高純硅C.制作航天服的聚酯纖維屬于新型無機非金屬材料D.“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈魍鈿な褂玫奶胤N鈦合金硬度高、耐高壓、耐腐蝕（2022?遼寧凍北育才模擬）新材料的發(fā)展充分體現(xiàn)了“中國技術''中國制造''和“中國力量下列成果所涉及的材料為金屬材料的是（）“天問一號”火星探測器太陽翼的材料——石墨纖維復合聚酰胺薄膜“長征五B”運載火箭中使用了耐熱性、導熱性好的材料——氮化鋁陶瓷“領雁”AG50飛機主體結構的復合材料——玻璃纖維復合材料.“奮斗者”號深潛器載人艙的外殼——鈦合金（2022?湖南?婁底三模）2021年我國取得讓世界矚目的科技成果，化學功不可沒。下列說法錯誤的是（）“嫦娥五號”運載火箭用液氧液氫推進劑，產物對環(huán)境無污染“北斗系統(tǒng)”組網成功，北斗芯片中的半導體材料為二氧化硅“天和核心艙”電推進系統(tǒng)中的腔體采用氮化硼陶瓷屬于新型無機非金屬材料“奮斗者”號潛水器外殼材料為鈦合金，鈦合金耐高壓、耐腐蝕鞏固練習一、單選題.(2022?吉林吉林?模擬)化學與生產、生活、社會發(fā)展息息相關，下列有關說法正確的是()A.侯氏制堿法的工藝流程中應用了物質溶解度的差異B.5G技術中使用的光導纖維不與任何酸堿反應C.香云紗染整技藝中去除絲膠所用的純堿水溶液屬于純凈物D.我國古代“灌鋼法”的原料之?赤鐵礦的主要成分為FeO.(2022?河北?高考真題)定窯是宋代五大名窯之一，其生產的白瓷聞名于世。下列說法正確的是()A.傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料B.陶瓷主要成分為SiO?和MgOC.陶瓷燒制的過程為物理變化D.白瓷的白色是因鐵含量較高.2022年2月在北京舉辦的冬季奧運會中，使用了許多功能各異的材料，下列有關材料的描述中不正確的是()a.陶驍、玻璃、水泥屬r-傳統(tǒng)的無機非金屬材料B.石墨烯、富勒烯和碳納米管屬于新型有機非金屬材料C.硅是應用最為廣泛的半導體材料D.通訊中使用的光導纖維，主要成分為SiO?.下列說法不正確的是()???A.晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間，常用于制造光導纖維B.高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強、射程遠，可用于道路照明C.氧化鋁熔點高，常用于制造耐高溫材料D.用石灰石-石膏法對燃煤煙氣進行脫硫，同時可得到石膏.中國科技改變世界。下列說法錯誤的是()“天機芯”是全球首款異構融合類腦計算芯片，其主要成分和光導纖維相同“天問一號''火星車使用熱控保溫材料納米氣凝膠，可產生丁達爾效應“雷霆之星”速滑服采用銀離子抗菌技術，可有效防護細菌侵入“天和”核心艙電推進系統(tǒng)中的腔體采用的氮化硼陶瓷屬于新型無機非金屬材料.(2022?寧夏?平羅三模)化學與生產、生活息息相關；下列有關說法正確是()A.“司南之杓，投之于地，其柢指南?！敝小拌肌彼玫牟馁|為FeOB.石墨烯超導材料和碳纖維材料都是合成有機高分子材料C.應用光伏發(fā)電可緩解溫室效應及減少酸雨發(fā)生D.用己烷萃取玉米胚芽中的油脂時發(fā)生了化學反應.下列實驗現(xiàn)象和結論都正確的是()選項實驗操作現(xiàn)象結論A將SO2通入酸性高缽酸鉀溶液高鋅酸鉀溶液紫色褪色SO2具有漂白性B向某溶液中滴加KSCN溶液溶液顯紅色原溶液中有Fe3+C將稀鹽酸滴入碳酸鈉溶液中產生的氣體直接通入硅酸鈉溶液有白色沉淀生成證明非金屬性Cl>C>SiD滴加稀NaOH溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口試紙不變藍原溶液中無NH4.下列說法正確的是()A.CO、NO、NO?都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在.用砂紙打磨過的鋁條遇到98%濃硫酸鈍化，可用鋁槽車儲運濃硫酸C.工業(yè)上用二氧化硅在高溫下與焦炭反應可直接得到高純度的硅D.等物質的量的。2、SO"司時通入品紅溶液中，漂白性增強.“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金?！痹娋渲械摹吧场钡闹饕煞质荢iO-卜.列說法錯誤的是()A.SiO?屬于酸性氧化物，不與任何酸反應B.“水玻璃”可以由SiO2與NaOH溶液反應制得C.SiO?是制取傳統(tǒng)硅酸鹽產品玻璃的原料之一D.通常所說的“從沙灘到用戶”，這句話涉及工業(yè)上制備粗硅的工藝(2022?河北張家口?一模)化學儀器的規(guī)范使用是實驗成功的關鍵。下列對裝置或儀器的使用或操作規(guī)范的是（）A.圖A是向容量瓶中轉移溶液B.圖B是振蕩分液漏斗中混合液C.圖C是稱量5.1g固體D.圖D是燃燒石灰石（2022?廣東?深圳市第七高級高三）九霄逐夢再問天，闊步強國新征程。2021年6月17日，中國空間站天和核心艙迎來了首批入駐人員。核心艙配置了再生式生命保障系統(tǒng)，利用太陽能實現(xiàn)艙內再生和水資源的循環(huán)利用。下列有關說法正確的是（）A,太陽能電池板中的含硅物質為二氧化硅晶體B.。2的再生是利用了太陽能轉化為熱能C.過氧化鈉可實現(xiàn)核心艙中5再生D.利用蒸發(fā)、過濾可實現(xiàn)核心艙中水的再生12.生產生活及社會發(fā)展離不開化學。下列說法正確的（）A.禁止燃燒廢棄的秸稈可減少霧霾B.過氧化氫、“84”消毒液，乙醇消毒均利用了其氧化性C.高純硅是工業(yè)上制造光導纖維的主要原料D.足球烯（C”））廣泛應用于光、電、磁等領域，屬于無機化合物13.（2（）22?湖南?模擬）明朝李時珍名著《本草綱目》中記載：“以鉛打成錢，穿成串，瓦盆盛生醋，以串橫盆中，離醋三寸，仍以瓦盆覆之，置陰處，候生霜刷下，仍合住?！保ㄗⅲ核创姿徙U，又稱為鉛糖）。下列有關說法不正確的是OA.瓦盆也叫泥盆，用泥做成，瓦盆和建筑材料水泥、磚都屬于硅酸鹽產品“離醋三寸，……置陰處，候生霜刷下“，說明醋酸具有揮發(fā)性“鉛打成錢，穿成串”的目的是增大接觸面積，從而加快反應速率D.該過程中涉及的鉛、醋、醋酸鉛三種物質均屬于電解質（2022?陜西?模擬）化學推動著社會的進步和科技的創(chuàng)新，下列說法錯誤的是（）A.抗擊新冠疫情時，84消毒液、二氧化氯泡騰片可作為環(huán)境消毒劑B.北京冬奧會手持火炬揚”在出口處噴涂含堿金屬的焰色劑，實現(xiàn)了火焰的可視性C.艦艇隱形涂料中可使用摻雜態(tài)聚乙煥作為絕緣材料，聚乙快可通過加聚反應制得“天和核心艙”電推進系統(tǒng)中的腔體采用的氮化硼陶瓷屬于新型無機非金屬材料15.制造芯片用到高純硅，用SiHCh（沸點