第21講無(wú)機(jī)非金屬材料1.(2023·浙江6月選考卷)材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，下列材料主要成分屬于有機(jī)物的是()A．石墨烯 B．不銹鋼C．石英光導(dǎo)纖維 D．聚酯纖維[答案]D[解析]石墨烯是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，為碳的單質(zhì)，屬于無(wú)機(jī)物，A不符合題意；不銹鋼是Fe、Cr、Ni等的合金，屬于金屬材料，B不符合題意；石英光導(dǎo)纖維的主要成分為SiO2，屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，C不符合題意；聚酯纖維俗稱“滌綸”，是由有機(jī)二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經(jīng)紡絲所得的合成纖維，屬于有機(jī)物，D符合題意。2．(2023·湖北卷，3,3分)工業(yè)制備高純硅的主要過(guò)程如下：石英砂eq\o(→,\s\up11(焦炭),\s\do4(1800～2000℃))粗硅eq\o(→,\s\up11(HCl),\s\do4(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up11(H2),\s\do4(1100℃))高純硅下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．制備粗硅的反應(yīng)方程式為SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑B．1molSi含Si—Si鍵的數(shù)目約為4×6.02×1023C．原料氣HCl和H2應(yīng)充分去除水和氧氣D．生成SiHCl3的反應(yīng)為熵減過(guò)程[答案]B[解析]石英砂(SiO2)和焦炭在高溫下反應(yīng)生成Si和CO，A正確；Si晶體中，1個(gè)Si與其周圍4個(gè)Si形成4個(gè)Si—Si鍵，每個(gè)Si—Si鍵都被兩個(gè)Si共用，則屬于1個(gè)Si的Si—Si鍵數(shù)目為eq\f(1,2)×4＝2，所以1molSi含Si—Si鍵的數(shù)目約為2×6.02×1023，B錯(cuò)誤；Si、H2與O2在加熱時(shí)容易反應(yīng)，生成副產(chǎn)物或引起爆炸，SiHCl3易水解，則原料氣中應(yīng)充分去除水和氧氣，C正確；Si(s)＋3HCl(g)eq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3(g)＋H2(g)，反應(yīng)后氣體分子數(shù)減小，生成SiHCl3(g)的反應(yīng)為熵減過(guò)程，D正確。歸納拓展：常見(jiàn)物質(zhì)所含化學(xué)鍵的數(shù)目清單1mol物質(zhì)P4SiSiO2石墨金剛石化學(xué)鍵P—PSi—SiSi—OC—CC—C共價(jià)鍵數(shù)目6NA2NA4NA1.5NA2NA3.(2023·廣東卷)“高山流水覓知音”。下列中國(guó)古樂(lè)器中，主要由硅酸鹽材料制成的是()A.九霄環(huán)佩木古琴B.裴李崗文化骨笛C.商朝后期陶塤D.曾侯乙青銅編鐘[答案]C[解析]九霄環(huán)佩木古琴主要構(gòu)成是木材，琴弦由動(dòng)物筋制得，A錯(cuò)誤；裴李崗文化骨笛由動(dòng)物骨骼構(gòu)成，B錯(cuò)誤；商朝后期陶塤屬于陶瓷，由硅酸鹽制成，C正確；曾侯乙青銅編鐘主要由青銅合金材料制成，D錯(cuò)誤。4．(2022·河北卷)定窯是宋代五大名窯之一，其生產(chǎn)的白瓷聞名于世。下列說(shuō)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SiO2和MgOC．陶瓷燒制的過(guò)程為物理變化D．白瓷的白色是因鐵含量較高[答案]A[解析]陶瓷是良好的絕緣體，可作為高壓輸電線路所使用的絕緣材料，A正確；陶瓷的主要成分為硅酸鹽而不是SiO2和MgO，B錯(cuò)誤；黏土是制作陶瓷的原料，在燒制過(guò)程中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，屬于化學(xué)變化，C錯(cuò)誤；陶瓷中過(guò)渡元素(如鐵元素、鈦元素)含量越高，瓷器的顏色就越深，因此白瓷的白色是因鐵含量較低，D錯(cuò)誤。5．(2022·廣東卷)廣東一直是我國(guó)對(duì)外交流的重要窗口，館藏文物是其歷史見(jiàn)證。下列文物主要由硅酸鹽制成的是()文物選項(xiàng)A.南宋鎏金飾品B.蒜頭紋銀盒文物選項(xiàng)C.廣彩瓷咖啡杯D.銅鍍金鐘座[答案]C[解析]鎏金是一種金屬加工工藝，將金溶于汞之中，形成金泥，涂于銅或銀表面，升溫使汞蒸發(fā)，金就附在器物表面上，南宋鎏金飾品不含硅酸鹽，A錯(cuò)誤；蒜頭紋銀盒的主要成分為金屬銀，不含硅酸鹽，B錯(cuò)誤；廣彩瓷咖啡杯屬于陶瓷，其主要成分為硅酸鹽，C正確；銅鍍金鐘座的主要成分為銅和金，不含硅酸鹽，D錯(cuò)誤。6．(2022·浙江6月選考卷)下列說(shuō)法不正確的是()A．晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常用于制造光導(dǎo)纖維B．高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強(qiáng)、射程遠(yuǎn)，可用于道路照明C．氧化鋁熔點(diǎn)高，常用于制造耐高溫材料D．用石灰石—石膏法對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行脫硫，同時(shí)可得到石膏[答案]A[解析]晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造晶體管、集成電路等，而二氧化硅常用于制造光導(dǎo)纖維，A錯(cuò)誤；鈉的焰色試驗(yàn)為黃色，可用作透霧能力強(qiáng)的高壓鈉燈，B正確；耐高溫材料應(yīng)具有高熔點(diǎn)的性質(zhì)，氧化鋁熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料，C正確；石灰石的主要成分為碳酸鈣，石灰石吸收煙氣中的二氧化硫，生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣繼續(xù)氧化，得到了石膏，D正確。7．(2020·浙江7月選考卷)Ca3SiO5是硅酸鹽水泥的重要成分之一，其相關(guān)性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是()A．可發(fā)生反應(yīng)：Ca3SiO5＋4NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能與SO2反應(yīng)生成新鹽D．與足量鹽酸作用，所得固體產(chǎn)物主要為SiO2[答案]D[解析]加熱時(shí)氯化銨分解生成HCl和氨氣，HCl與Ca3SiO5反應(yīng)得到硅酸鈣、氯化鈣和水，A正確；水泥吸水會(huì)變硬，需密封保存，B正確；Ca3SiO5能與二氧化硫反應(yīng)得到亞硫酸鈣，C正確；由上述分析可知，Ca3SiO5與足量鹽酸反應(yīng)得不到二氧化硅，D錯(cuò)誤。本講要點(diǎn)速記：1．注意以下物質(zhì)的重要用途Si——半導(dǎo)體材料、太陽(yáng)能電池板。SiO2——光導(dǎo)纖維。H2SiO3——硅膠可作干燥劑。Na2SiO3(其水溶液俗稱水玻璃)——黏合劑、耐火阻燃材料。2．熟記三種物質(zhì)的性質(zhì)(1)硅的三個(gè)特性：與HF、F2反應(yīng)；與NaOH反應(yīng)生成H2。(2)SiO2的兩個(gè)性質(zhì)：酸性氧化物的通性、氧化性。(3)H2SiO3的兩個(gè)性質(zhì)：酸性(弱于碳酸)、不穩(wěn)定性。3．硅酸鹽的三點(diǎn)提醒(1)盛Na2SiO