作业导航。1.材料的分类。
2.新型无机非金属材料的特性。
3.高温结构陶瓷和光导纤维。
4.材料在现代社会中的重要作用。
一、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题有一个或两个选项符合题意)
1.人类使用和制造材料有悠久的历史，人类制造出的第一种材料是。
a.青铜b.铁器c.玻璃d.陶器。
2.当航天飞机返回地球进入大气层时，由于空气的剧烈磨擦，航天飞机尖端的温度可达1000℃以上。为了防止极高的温度将其烧毁，科学家给航天飞机相应部位设计安装了可靠的保护层。
制作保护层的材料可能为。
a.合成塑料b.合成纤维c.镁铝合金d.新型陶瓷。
3.精细陶瓷(又称特种陶瓷)在现代科技中的应用前景很广。以sio2加少量pdcl2研磨成极细的颗粒，经高温烧结制成多孔烧结体，具有半导体的性质。
其具有相当大的比表面积，将它和电子元件及仪表组成“电子鼻”，被称为“人工神鼻”。冰箱泄漏的氟利昂浓度达十万分之一也能“嗅”出。关于“人工神鼻”的下列叙述中，不正确的是。
a.“人工神鼻”大大突破了人的嗅觉。
b.“人工神鼻”吸附气体的能力极强。
c.“人工神鼻”可广泛用于易燃、易爆、有毒气体的自动检测和报警。
d.“人工神鼻”易溶于水。
4.下列有关材料的说法不正确的是。
a.传统的无机非金属材料虽有不少优点，但质脆，经不起热冲击。
b.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点，但强度比较差。
c.高温结构材料具有耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点。
d.新型无机非金属材料特性之一具有电化学特性。
5.有关材料分类正确的是。
a.硅酸盐材料属于新型无机非金属材料。
b.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，金属属于金属材料，但都属于结构材料。
c.新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等。
d.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，但不是高温结构材料。
6.我国及美国、日本等国家已制造出一种陶瓷柴油机，这种柴油机发动机部件的受热面是由一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是新型无机非金属材料中的。
a.氧化铝陶瓷b.氮化硅陶瓷 c.光导纤维d.玻璃钢。
7.某些化学试剂可用于净水。水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为〔al2(oh)nclm·yh2o〕x，式中m等于。
a.3－nb.6－nc.6＋nd.3＋n
8.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.半导体材料砷化镓b.吸氢材料镧镍合金。
c.透明陶瓷材料硒化锌d.超导材料k3c60
9.人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料。它类似于人骨和天然牙的性质和结构。
人造骨可以依靠从人体液中补充某些离子形成新骨。可在骨骼接合界面产生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼牢固结合。人造骨植入人体内需要吸收人体中什么离子形成新骨。
10.我国是世界上研究超导技术比较先进的国家，在高温超导材料中，金属铊(tl)是重要成分之一。已知铊与铝是同主族元素，下列关于铊的性质的推断不合理的是。
a.铊是银白色、质软的金属b.铊不能形成稳定的气态氢化物。
c.铊与稀硫酸反应生成tl2(so4)3 是两性氢氧化物。
二、填空题(本题包括4小题，共22分)
11.(6分)把以下用途的序号填写在下列各材料后的空格上：
a．制轴承 b.通讯 c.高级耐火材料 d.传像 e.发动机部件。
1)氧化铝陶瓷。
2)氮化硅陶瓷。
3)光导纤维。
12.(4分)传统无机非金属材料是指材料。新型无机非金属材料的特性是。
13.(6分)将硼砂(na2b4o7)与nh4cl一同加热，再用盐酸、热水处理，可得到白色固体氮化硼(bn)。
1)配平方程式：
na2b4o7+□nh4cl===nacl+□b2o3+□bn+□h2o
2)bn是一种新型的无机非金属材料，它有两种结构：一种具有石墨型结构，可用作润滑材料，它具有的性质是另一种具有金刚石型结构，可用作耐磨材料，它具有的性质是。
14.(6分)a的单质和b的单质在加热条件下激烈反应，得到化合物x,x的蒸气是同温同压下空气密度的5.9倍，x遇过量水激烈反应并放出大量白色烟雾，反应完全后的混合物加热蒸干得一难溶物，后者在空气中经1000℃以上高温灼烧，得到化合物y。
y的一种晶体的结构与金刚石结构类似。a原子的位置相当于碳原子在金刚石中的位置，但y结构中a原子并不直接相连，而是通过e原子相连，x与过量氨反应完全后得到含a的化合物z，而z在无氧条件下经高温灼烧得化合物g，g是一种新型无机非金属材料。
1)写出x、y的化学式。
2)写出g的化学式。
3)推断g可能的物理性质(熔点及硬度)并预计g的同类。
三、简答题(本题包括2小题，共8分)
15.(3分)氧化铝有两种变体，一种是—al2o3，另一种是—al2o3。—al2o3可用al(oh)3分解而制得，它不耐酸；—al2o3可用—al2o3高温煅烧制得，它是天然刚玉的主要成分，它的硬度很高，且对酸有极强的稳定性。
用铝铵明矾加热分解可制得氧化铝，再对其加入适量的氧化铬在氢氧焰上强热熔化后，结晶可得人造红宝石，可用作激光器材和装饰品。所得人造红宝石是哪种氧化铝的变体？怎样用简便的方法确定是该种氧化铝的变体？
16.(5分)录像用的高性能磁粉，主要材料之一是由三种元素组成的化学式为coxfe(3－x)o(3+x)(x为正整数)的化合物。已知氧为－2价，钴和铁可能呈+2价或+3价，且在上述化合物中 ，每种元素只有一种化合价。
试推断x的值，并简述推断过程。
第三节无机非金属材料(2)
一、1.解析：在新石器时代，人们就已能制造陶器；商代制造出青铜器；春秋战国时期冶炼出铁器；人工玻璃的制造始于公元前三千至四千年，是由陶瓷生产演变而来。
答案：d2.解析：耐高温、耐磨擦是新型陶瓷的特征。
答案：d3.解析：经高温烧结制成的陶瓷材料，是难溶于水的，所以d项不对。
答案：d4.解析：
传统的无机非金属材料缺点为质地较脆，经不起热冲击，所以a选项正确。新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点，还具有若干新优点，如能承受高温、强度较高、具有电学性等。所以b选项错误。
d选项正确。高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度高、耐磨损、密度小等优点，所以c选项正确。
答案：b5.解析：硅酸盐材料属于传统非金属材料，则a错。氮化硅陶瓷具有高温时能抗氧化，能抵抗冷热冲击的特性，属高温结构材料，则d错。
答案：bc6.解析：依据氮化硅陶瓷的特性——耐高温且不易传热判断。
答案：b7.解析：
根据化合价的整体规律，在电中性化合物的化学式中，各元素或原子团化合价的代数和应该等于零。因此，在化学式〔al2(oh)nclm·yh2o〕x中，al的化合价是＋3价，oh是－1价，cl也是－1价，因而2×3＝n＋m，m＝6－n。
答案：b8.解析：本题借用新材料来考查元素是主族还是副族元素，即考查对元素的粗浅认识。
a项中，砷位于va族，镓位于ⅲa族，全为主族元素；b项中，镧位于ⅲｂ族，镍位于vⅲb族，没有主族元素；c项中，硒位于ⅵa族，锌位于ⅱｂ族，符合题目要求；d项中，k、c均为主族元素。
答案：c9.解析：人骨和天然牙的主要成分为ca5(po4)3oh，所以需要吸收人体中有ca2+和po。
答案：ad10.解析：根据同主族性质的递变性，铊位于铝的下方，其金属性一定比铝强，故不会形成两性氢氧化物。
答案：d二、11.(1)c (2)a、e (3)b、d
12.硅酸盐承受高温、强度高电学特性光学特性生物功能。
13.解析：(1)该方程式的配平可采用定1法，定nh4cl为1，据原子个数守恒则nacl为1，bn为1，h2o为2，na2b4o7为，b2o3为，再同乘以2即可。
2)实际考查的是金刚石、石墨的性质。
答案：(1)1，2;2，1，2，4
2)熔点高、硬度小熔点比前种结构物低，硬度高。
14.解析：首先根据阿伏加德罗定律的推论即可求x的质量。
由“白色烟雾”想到可能是hcl，再由结构和金刚石类似，想到可能是si或sio2，然后在此基础上由结构和性质大胆预计新物质的用途。
答案：(1)sicl4、sio2
2)si3n4
3)硬度大，是一种重要的结构材料，耐高温材料，耐磨材料。
三、15.解析：此题属于信息题，看似很大，其实不难。
把握题干中的信息，对号入座即可判出应为α—al2o3，再据题目中介绍的它具有极强的耐酸性，而ν—al2o3不耐酸可考虑用酸来进行检验。
答案：α—al2o3 取少量样品加入稀盐酸，若溶解为ν—al2o3，若不溶解为α—al2o3。
16.解析：设钴、铁在此化合物中分别是＋a、＋b 价(a＝2，3；b＝2，3)，由化合价的整体规律，即正负化合价的代数和等于零知，ax＋b(3－x)＝2(3＋x)分别令a＝2或3、b＝2或3代入求x，只有a＝2、b＝3时，x才为正整数。
答案：x＝1
高一化学金属
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