第五章化工生产中的重要非金属元素
第三节无机非金属材料
第2课时无机非金属材料;一、硅酸盐材料;产品;(二)新型陶瓷;主要有钛酸盐和锆酸盐等,能实现机械能与电能的相互转化,可用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等。;主要有氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷和氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷,具有优异的光学性能,耐高温,绝缘性好,可用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等。;
物理性质
耐高温性:
石墨的熔点极高,为3850℃,沸点为4250℃。即使在超高温电弧灼烧下,其重量损失也很小,显示出良好的抗热震性。
导电、导热性:
石墨晶体中存在容易流动的电子,使其导电性能出色,比一般非金属矿高一百倍。同时,石墨的导热性能也很好,超过钢、铁、铅等金属材料。然而,导热系数随温度升高而降低,在极高温度下,石墨甚至可能趋近于不导热状态。
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物理性质
润滑性:
石墨的润滑性能良好,其润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
可塑性和涂敷性:
石墨的韧性好,可以形成很薄的薄片,且易于涂敷在固体物体表面,形成薄膜牢固粘附,起到保护固体的作用。
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化学性质
化学稳定性:
石墨在常温下具有良好的化学稳定性,能够抵抗酸、碱和有机溶剂的侵蚀。
还原性:
石墨在高温条件下可以发生还原反应,例如在石灰岩与岩浆接触的过程中,石灰岩分解出的CO2与石墨发生还原反应。;碳纳米材料;1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是()
A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸
C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬;3.下列关于无机非金属材料的说法中正确的是()
A.传统无机非金属材料是指:光导纤维、玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点,但强度比较差
C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐;4.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧??物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。
A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2和CO2都属于酸性氧化物,性质相似,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_____________________________,工艺师常用_________(填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作___________。
(4)工业上常利用反应2C+SiO2====Si+2CO↑制备硅单质,该反应中所含元素化合价升高的物质是______(填化学式,下同),氧化剂是________。;【解析】(1)生石灰是CaO,为碱性氧化物且不含硅元素,不属于硅酸盐。
(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。
(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”,具有阻燃的功能,因此可用作防火剂。
(4)题给反应中C(碳)被氧化,SiO2中+4价的硅被还原,因此SiO2作氧化剂。