硅和硅酸盐2

第七章　 硅和硅酸盐2

第三节　新型无机非金属材料　 （1课时）

姓名：　　　　　 作业时限：40分钟　　　满分：50分　　　 得分：

一、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题有1～2个选项符合题意。）

1．光纤通信是70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用。光纤通信用的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的…………………………………(　　)

A．碳　　B．石英　　C．锗　　D．硅

2．电子工业制造光电管时，需要一种经强光照射就失去电子的材料，下列材料中符合此条件的是……………………………………………(　　)

A．放射性元素　  B．溴化银　　

C．铝　　　　　  D．铯

3．我国及美国、日本等国家都已研制出了一种陶瓷柴油机。这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是　………………………………………(　　)

A．氧化铝陶瓷　  B．氮化硅陶瓷

C．光导纤维　　　D．玻璃钠

4．VCD光盘上的光记材料有多种，其光记原理为：在激光照射下发生物理变化或化学变化，从而记录储存信号，碲的某种化合物是常见的一种VCD光记录材料，关于碲及其化合物的叙述不正确的是………………………………………(　　)

A．Te元素位于元素周期表中第四周期ⅥA族

B．Te元素位于元素周期表中第五周期ⅥA族

C．H₂SeO₄的酸性比H₂SO₄强

D．H₂S比H₂Te稳定

5．元素周期表中，在金属元素与非金属分界线附近，可以找到

　A．作为催化剂的材料

　B．原子能工业上用的材料

　C．航空航天工业中的耐高温合金材料

　D．电子工业上用的半导体材料

6．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．新型超导材料K₃C₆₀

7．微型音像磁带中的磁性材料的化学组成相当于Co_xFe_3－xO_4＋x，若x值为0.5，则下列有关说法中不正确的是…………………………………(　　)

 A．只含Co^3＋、Fe^3＋

 B．含有Co^3＋、Fe^2＋、Fe^3＋

 C．其中Co^3＋与Fe^3＋的物质的量之比为1：1

 D．其中Co^3＋与Fe^3＋的物质的量之比为1：4

8．最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示。顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的化学式是

A．TiC　B．Ti₆C₇　C．Ti₁₄C₁₃　D．Ti₁₃C₁₄

9．非整比化合物Fe_0.95O具有NaCl型晶体结构，由于n(Fe):n(O)<1，所以晶体存在缺陷，Fe_0.95O可表示为……………………………………(　　)

A．FeFeO　

B．FeFeO　

C．FeFeO　

D．FeFeO₂

10．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………………(　　)离子形成新骨

A．Ca²⁺　  B．C1^—　

C．Na⁺　　 D．PO₄^3—、Cl^—

二、填空、简答、计算题（本题包括2小题，共11分。）

11.（9分）BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，

曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称。已知：①在BGO中，锗处于其最高价态，②在BGO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构，③BGO可看成是由情和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在BGO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。

请填空：

　　(1)锗和铋的元素符号分别为_____________。

　　(2) BGO晶体的化学式是_____________。

　　(3)BGO晶体中所含铋氧化物的化学式是_____________。

 12．（11分）氮化硅Si₃N₄是一种非氧化物高温陶瓷结构材料，具有高硬度、高强度、耐腐蚀等特性，其超强的拉弯强度达到8×10⁴ N·cm^－2～10×10⁴ N·cm^－2，而且在1200℃高温下也不会下降。用氮化硅陶瓷制成的内燃机不需冷却装置，可节约燃料30％左右，热功转换效率提高到40％～50％。粉末状的Si₃N₄，可以由SiCl₄的蒸气和氨气的混合物反应制取。粉末状的Si₃N₄对空气和水都不稳定。但是将粉末状的Si₃N₄和适量的MgO在230×1.01×10⁵Pa和185℃的密闭容器中热处理，可以制得结构十分紧密而且对空气和水都十分稳定的高温结构材料。

(1)写出由SiCl₄和NH₃反应制备Si₃N₄的化学方程式：_____________________________。

(2)分别写出Si₃N₄与H₂O反应的化学方程式：_____________________________。

(3)试思考说明为什么结构紧密的Si₃N₄，不再受H₂O、O₂的侵蚀?答：_____________________________。

第七章　 硅和硅酸盐

第三节　新型无机非金属材料　 （1课时）

一、1B;2D;3B;4AC;5D;6C;7A;8D;9B;10AD

二、11. mBi₂O₃·nGeO₂。由于两种氧化物中所含氧的总质量相同，所以m：n=2：3。所以，锗酸铋可以写成2 Bi₂O₃·3 GeO₂或写成盐的形式Bi₄(GeO₄)₃，其中锗酸根为－4价。

　　　　 12. (1)3SiCl₄+4NH₃== Si₃N₄+12HCl

(2) Si₃N₄+6H₂O==3SiO₂+4NH₃　　　　　　Si₃N₄+3O₂==3SiO₂+2N₂

(3)固体Si₃N₄表面与空气中的氧气反应，生成稳定的二氧化硅，从而形成了二氧化硅的保护层、防止内部的Si₃N₄继续与空气和水接触而被侵蚀。