5.3 新型无机非金属材料 (30分钟 100分) 班级 姓名 成绩 【课时目标】 基础 达标 掌握SiO2和硅单质的物理性质及化学性质、新型陶瓷 素养 突破 通过学习SiO2、Si的结构特点,形成结构决定性质的观念 【课时必刷】 A级 基础训练题 1.(7分)下列选项的主体材料不属于新型无机非金属材料的是 ( ) 2.(7分)光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是 ( ) A.CO2与SiO2都能跟H2O反应生成相应的酸 B.SiO2与CO2都不能与酸反应 C.SiO2与CO2都能够与氢氧化钠溶液反应 D.水晶的主要成分是SiC 3.(7分)化学材料在生产、生活中应用广泛。下列说法正确的是 ( ) A.氮化镓陶瓷属于传统无机非金属材料 B.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体 C.硅是良好的半导体材料,可用于制作光导纤维 D.硬铝具有很高的熔点,硬铝属于新型无机非金属材料 4.(7分)氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,熔点高、硬度大、电绝缘性能好、化学性质稳定,但生产成本较高。工业上一种制备氮化硅的化学方程式为3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。下列关于氮化硅的说法错误的是 ( ) A.氮化硅中硅的化合价为+4 B.氮化硅不宜作建筑材料 C.氮化硅制备反应中,SiO2是氧化剂 D.该反应制备1 mol Si3N4转移电子的数目为12NA 5.(7分)化学与生活息息相关。下列所述事实与性质没有关联的是 ( ) 选项 事实 性质 A 石墨烯动力电池 石墨烯质量很轻 B 碳化硅陶瓷轴承 碳化硅耐高温、硬度大 C 实验室盛放碱溶液的试剂瓶不用玻璃塞 NaOH腐蚀玻璃,产生黏性物质 D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密的氧化膜 6.(7分)天津大学材料学院某教授团队采用弹性的PDMS作为聚合物基体、石墨烯焊接的三维碳纳米管网络(t-CNT)作为导热填料,制备兼具各向同性高导热及弹性的复合材料,将其应用于可穿戴传感器、人造皮肤等。下图是碳纳米管、石墨烯、C60的结构图。下列有关说法错误的是 ( ) A.碳纳米管属于纳米材料 B.碳纳米管属于新型化合物 C.碳纳米管、石墨烯、C60互为同素异形体 D.碳纳米管、石墨烯、C60完全燃烧都生成二氧化碳 B级 素养提升题 7.(7分)用二氧化硅制备高纯硅的工业流程如图所示。下列说法正确的是 ( ) A.X是CO2,Y是HCl B.①②③不全是氧化还原反应 C.流程中能循环利用的物质有H2和Y D.SiO2是酸性氧化物,不能和任何酸反应 8.(7分)氮化物陶瓷是氮与金属或非金属元素制造的陶瓷,具有良好的力学、化学、电学、热学及高温物理性能。下列关于氮化铝(AlN)陶瓷说法错误的是 ( ) A.AlN中铝原子和氮原子通过共价键连接 B.AlN具有类似金刚石的结构,硬度很大 C.AlN陶瓷可用于耐火材料 D.AlN陶瓷属于传统无机非金属材料 9.(24分)硅是人类文明发展中的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。 (1)新型陶瓷Si3N4的熔点高,硬度大,化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法,在H2的保护下,使SiCl4与N2在高温下反应生成Si3N4而沉积在石墨表面,写出该反应的化学方程式: 。 (2)已知硅的熔点是1414 ℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种用工业硅(含少量铁、铜)和氮气(含少量氧气和水蒸气)合成氮化硅的主要工艺流程如下: ①净化N2时,铜屑的作用是 ,硅胶的作用是 。 ②氮化炉中发生的反应为3Si+2N2Si3N4,该反应剧烈放热。开始时,严格控制氮气的流速以控制温度的原因是 。 ③稀酸X可能是 (填“稀盐酸”、“稀硝酸”、“稀硫酸”或“氢氟酸”)。 C级 情境创新题 10.(20分)二氯二氢硅(SiH2Cl2)常作外延法工艺中重要的硅源,易燃、有毒,与水接触易水解,沸点为8.2 ℃。在铜催化作用下,HCl与硅在250~260 ℃下反应可以制得SiH2 ... ...
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