1、中學化學競賽試題資源庫無機材料A組 B光纖通信70年代后期發展起來的一種新型通信技術，目前長距離光纖通信系統已投入使用，光纖通信的光學纖維是由下列哪種物質經特殊工藝制成的A 碳 B 石英 C 鍺 D 硅 C用適量的原料經玻璃熔爐反應后制取的普通玻璃中，含鈉9.6%，含鈣8.4%，含硅35.1%。習慣上可用下列哪個化學式來表示該玻璃的組成A Na2O·CaO·SiO2 B 2Na·CaO·6SiO2C Na2O·CaO·6SiO2 D Na2O·CaO·5SiO2 D下列物質：水泥 玻璃 陶瓷 水晶，其中屬于硅酸鹽工

2、業產品的是A 只有 B 只有 C 全部 D 只有 B與鋼化玻璃成分相同的是A 有色玻璃 B 普通玻璃 C 石英玻璃 D 光學玻璃 D普通玻璃是電的絕緣體，這種透明的固體物質是A 離子晶體 B 分子晶體 C 原子晶體 D 玻璃體物質 B水泥的主要成分中，不含下列哪種物質A 2CaO·SiO2 B 2CaO·Al2O3 C 3CaO·SiO2 D 3CaO·Al2O3 C將固體燒堿熔化，應選擇的坩堝是A 石英坩堝 B 瓷坩堝 C 鐵坩堝 D 玻璃坩堝 C制紅色玻璃時，應在原料中加入A Co2O3 B PbO C Cu2O D 硼砂 A、B主要成分含有硅酸鹽的

3、物質是A 鋼化玻璃 B 水玻璃 C 玻璃鋼 D 玻璃紙 B下列物質中主要成分是二氧化硅晶體的是A 紅寶石 B 水晶 C 剛玉 D 天然鉆石 C光纖通信是以光作為信息的載體，讓光在光導纖維中傳播，制造光導纖維的基本原料是A 鋼 B 銅 C 石英砂 D 鋁 B我國及美國、日本等國家都已研制出了一種陶瓷柴油機。這種柴油機的發動機部件的受熱面是用一種耐高溫且不易傳熱的材料制造的，這種材料是A 氧化鋁陶瓷 B 氮化硅陶瓷 C 光導纖維 D 玻璃鋼 B氮化硅陶瓷是一種超硬耐磨物質，可用于制造高性能柴油發動機部件，它屬于A 金屬材料 B 無機非金屬材料 C 復合材料 D 功能高分子材料 D以下說法正確的是A

4、 納米材料是指一種稱為“納米”的新物質制成的材料B 綠色食品是指不含任何化學物質的食品C 生物固氮是指植物通過葉面直接吸收空氣中的氮氣D 光導纖維是以二氧化硅為主要原料制成的 B過量的泥沙、純堿和生石灰熔化后，生成下列物質中的水泥 玻璃 瓷器 混凝土 一種硅酸鹽產品A 和 B 和 C D A陶瓷表面有一層絢麗多彩的釉，加工方法是在普通釉中加入一些金屬元素，控制燒制時空氣的用量（即氧用量）即可得到不同的顏色。若空氣不足，鐵、銅、錳元素形成的化合物呈現的顏色分別是A 藍或綠、紅、黑褐 B 紅或黃、藍、紫褐C 藍或綠、藍、黑褐 D 紅或黃、紅、紫褐 （1）D （2）B （3）C （4）A在制造玻璃的

5、原料中，再加入下列物質后，可制得各種不同用途的玻璃。A 氧化亞銅（Cu2O）； B 氧化鈷（Co2O3）；C 氧化鉛（PbO）； D 硼砂（Naa2B4O7·10H2O）（1）制造化學儀器的玻璃需加入的物質是 ；（2）制造藍色玻璃需加入的物質是 ；（3）制造光學儀器的玻璃需加人的是 ；（4）制造紅色玻璃需加入的物質是 。 Si 光導纖維 SiO2 SiO22OHSiO32H2O2002年9月26日，中國北京曙光公司研制出了第款具有我國完全自主知識產權的高性能CPU芯片“龍芯”1號。（1）“龍芯”（芯片）的主要化學成分是 ；（2）在計算機長距離聯網使用的傳輸很快的線路，其使用的材料叫

6、，主要化學成分是 。（3）如果這種埋在地下的材料裸露在堿性土壤中，結果會斷路，用離子方程式說明原因 。 2 2BeO·FeO·Y2O3·2SiO2釔（Y）是激光材料和超導材料中的重要元素。某把礦石的成分是YxFeBe2Si2O10，該礦石與過量氫氧化鈉共熔后，加水溶解，所得沉淀物中有Y(OH)3和Fe2O3（反應時Fe由2價變為3價），試推算，此釔礦石的化學式中x 。若改用氧化物的形式表示其組成，則化學式為 。 K2CO3SiO2K2SiO3CO2 CaCO3SiO2CaSiO3CO2 SiO23.60t K2CO1.38t CaCO31.0t鉀玻璃可由碳酸鉀、石

7、灰石、二氧化硅制取，其反應的化學方程式是 。若鉀玻璃中含K2O 18.4%、CaO 11.0%，其余為SiO2，則生產5.1噸鉀玻璃，需碳酸鉀、石灰石、二氧化硅各多少噸？B組 D下列哪些材料是新型無機材料 氧化鋁陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化鋁陶瓷 氮化鈦陶瓷 硅化硼陶瓷 二硅化銅陶瓷A B C D 全部 A下列哪些材料是傳統無機材料A 玻璃、水泥 B 塑料、橡膠C 液晶、納米材料 D半導體材料、絕緣體材料 2002年12月31日，世界上第一條商業磁懸浮鐵路在上海投入運營。磁懸浮的核心技術是利用超導體的反磁性。以Y2O3、BaCO3和CuO為原料，經研磨燒結可合成一種高溫超導物質YBa2C

8、u3Ox。現欲合成0.5mol此高溫超導物質，理論上需取Y2O3、BaCO3和CuO的物質的量（mol）分別是A 0.50、0.50、0.50 B 0.50、1.0、1.5C 0.25、1.0、1.5 D 1.0、0.25、0.17 B磚瓦是用含鐵元素等雜質的粘土隔絕空氣燒制而成的。當燒窯作業臨近結束時，若用淋水的辦法來降低溫度，窯內處于還原性氣氛，則磚呈青色，稱青磚。若用捅開窯頂自然冷卻的辦法，則磚呈紅色，稱紅磚。由此判斷磚塊中的成分錯誤的是A 磚塊中的主要成分是硅酸鹽B 青磚中的鐵元素主要以氫氧化亞鐵的形式存在C 紅磚中的鐵元素主要以氧化鐵的形式存在D 青磚中的鐵元素主要以氧化亞鐵的形式存

9、在 D最近美國航天飛機“哥倫比亞號”爆炸，造成震驚世界的航天慘案，關于失事的原因有各種推測，其中照片顯示，在“哥倫比亞號”機翼下方有幾片小瓷片脫落，引起了科學家的注意，這是一種覆蓋在航天飛機表面的特殊的陶瓷片，其主要作用是A 增加航天飛機的強度，防止流星和太空垃圾撞擊而損壞航天飛機B 將太陽能轉化為電能供航天飛機使用C 便于雷達跟蹤，接受地面指揮中心的指令D 在返回大氣層時，陶瓷耐高溫隔熱，有效地保護航天飛機平安返回地面 B、C新型無機材料碳化鈦（TiC）、碳化硼（B4C）、氮化硅（Si3N4）等稱為非氧化物陶瓷，合成這些物質需在高溫下進行，在合成工藝中必須注意A 通入充足的氧氣 B 避免與氧

10、氣接觸C 可在氮氣氫氣中合成 D 通入少量氧氣 D我國科學家前不久成功合成了3mm長的管狀定向碳納米管，長度居世界之首。這種碳纖維具有強度高、剛度（抵抗變形的能力）高、密度小（只有鋼的1/4）、熔點高、化學穩定性好的特點，因而被稱為“超級纖維”。下列對碳纖維的說法不正確的是A 它是制造飛機的理想材料 B 它的主要組成元素是碳C 它的抗腐蝕能力強 D 碳纖維復合材料不易導電 B2001年美國的IBM公司制造出了第一批納米碳晶體管，發明了利用電子波性來傳遞信息的“導線”。下列有關納米碳的說法中正確的是A 納米碳是一種新型高分子化合物B 納米碳的化學性質很穩定C 納米碳的結構和化學性質與金鋼石相同D

11、 納米碳的導電過程屬于化學變化 B2001年12月21日出版的美國科學雜志評出了2001年十大科技成就，名列榜首的是納米電子學，其中美國的IBM公司科學家制造出了第一批納米碳管晶體等，發明了利用電子的波性來傳遞信息的“導線”。已知納米材料是指微粒直徑在1100nm的材料。下列有關納米碳管的說法正確的是A 納米碳管是一種新型的高分子化合物B 納米碳管的化學性質穩定C 納米碳管導電屬于化學變化D 納米碳管的結構和性質與金剛石相同 硅酸鹽水泥的主要成分是：3CaO·SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·Al2O3。因為水泥的熱膨脹系數跟鐵幾乎一樣，所以用水泥建造的建筑

12、物常用鋼筋作加固的結構。當有物體壓在鋼筋混凝土上的時候，在平臺的上表面受的是壓力，下表面受的是拉力，在陽臺的上表面受的是拉力，下表面受的是壓力，為了使鋼筋受到的是拉力，所以應當采用A圖所示的方式放置鋼筋。水泥是一種重要的建筑材料，以石灰石、黏土以及其它輔助原料燒制而成的硅酸鹽水泥，它的主要成分有： 。把這種水泥用在建筑上，堅固耐壓，但不耐拉，鋼筋耐壓也耐拉，通常在混凝土建筑物須承受張力的部位用鋼筋來加固。之所以用鋼筋而不用其他的金屬，是考慮到了它們的熱學性質，即 。正確地放置鋼筋的位置，可以使建筑物更加牢固，下面圖中，樓板和陽臺的加固鋼筋位置都正確的是 A B C D SinnCH4nH2 3

13、SiH44NH3Si3N412H2 原子 熔點高（耐高溫） 硬度大（耐磨）自19世紀開創近代化學領域以來，化學研究重要的目標之一是發現和研制特殊功能的新材料。碳化纖維是由聚二甲基硅烷在400下加熱，制備成碳原子和硅原子交替排列的一條長鏈的物質，然后將該物質放在氮氣氣氛中于1200左右的溫度下緩慢加熱而形成的。這兩步反應的化學方程式為 和 。氮化硅薄膜材料是由甲硅烷與氨氣在9001100溫度下反應而制成的，其反應的化學方程式為 。這兩種材料的晶體都屬于_晶體，它們最顯著的特性為 和 。 HgBa2Ca2O5自YBa2Cu3O7超導氧化物發現以后，許多新型超導材料不斷問世。汞系超導氧化物就是一類典

14、型的代表物。1993年Putilin等合成了第一個Hg系超導體HgBa2Cu2O4（Hg1201相TC94K），緊接著HgBa2CaCu2O6（Hg1212相TC127 K）和HgBa2Ca2Cu3O8（Hg1223相TC134 K）也相繼合成出來，其中Hg122相的TC可達160K（在一定壓力下），為目前最高超導臨界溫度。該類化合物可用通式表示為 （1）Si3N4 原子晶體 （2）SiCl4 H4SiO4（或H2SiO3） （3）AgClAgCl SiO22OHSiCl4H2O （4）3Si(NH)4Si3N48NH3材料科學是近年來化學有關的科學研究的熱點。某新型無機非金屬材料K由兩種非金

15、屬元素組成，它是一種超硬物質，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特性。它是以中學化學中常見物質為原料來生產的，下圖虛線框外為其生產的過程；虛線框內的其他轉化是為探究C的組成而設，G、F、H均為難溶于水的白色固體；圖中C、M、K均含A元素，其余物質均為中學化學中常見物質。請回答下列問題：（1）K的化學式是 ，可能所屬的晶體類型 。（2）寫出指定物質的化學式：C： ，F： 。（3）寫出圖中下列序號的離子方程式：反應 ；反應 。（4）寫出反應的化學方程式： 。 （1）原子 （2）Si3N4 （3）3SiCl42N26H2Si3N42HCl （4）Si3N4為原子晶體，由于O2與N3、Si4與Al

16、3半徑大小相近，用氧原子取代一部分氮，用鋁原子取代一部分硅后，晶體類型不發生變化，因此賽倫為原子晶體。原子晶體具有耐高溫、熱穩定性好、高強度、超硬度、耐磨損、耐腐蝕等特性。由元素化合價代數和等于零知：y8X。氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性質穩定。工業上曾普遍采用高純硅與純氮在1300反應制得。（1）氧化硅晶體屬于 晶體（填晶體類型）。（2）已知氮化硅的晶體結構中，原子間都以單鍵相連，且N原子與N原子、Si原子與Si原子不直接相連，同時每個原子都滿足8電子穩定結構。請寫出氮化硅的化學式 ；（3）現用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發生反應，可得較高純度的氮化硅。反應的

17、化學方程式為 ；（4）在氮化硅中添加氧化鋁，用氧原子取代一部分氮，用鋁原子取代一部分硅，通過常壓燒結即成為新一代無機非金屬材料叫氧氮化硅鋁，即賽倫（Sialon），化學通式為：Si6xAlxOxNy（x24）。判斷賽倫屬于 晶體類型，并且有 等特性（至少寫出三種）。化學通式里y值為 （用含x的表達式或某一具體數值表示）。C組 3C8H2SO42K2Cr2O72Cr2(SO4)33CO22K2SO48H2O納米碳管是近年來世界各國大力研究的高科技產品。1999年，我國沈陽金屬研究所材料科學家HuiMing Cheng等在美國科學雜志上發表了一篇引起轟動的文章，稱：在室溫、100個大氣壓下，他們在

18、納米碳管里儲存了達4.2%（質量）的氫氣，碳氫原子比為21，在室溫下將壓力降低到常壓，80%的氫便釋放出來，再稍微加熱，其余的氫也放了出來。2000年1月6日，我國525名兩院院士投票評選出1999年中國十大科技進展，其中第二條是：儲氫納米碳管研究獲重大進展。電弧法合成的納米碳管，伴有大量雜質碳納米顆粒。由于雜質存在，納米碳管較難提純。現在的提純方法是：將納米碳管的粗品放入圓底燒瓶中，依次加入K2Cr2O7和12的硫酸，裝好回流冷凝和攪拌裝置，在150回流2h溶液由橙色（Cr2O72）轉變為墨綠色（Cr3），將所有的墨綠色溶液過濾，濾紙上存在的黑色物質即為純納米碳管。則提純納米碳管的化學方程式

19、為 。 （1）4(CH3)2SiCl24H2O8HCl2(CH3)2SiCl23H2O4HCl(CH3)3SiClH2O(CH3)3Si(OH)HCl（2）nnH2O2SiC2n2nH2O（3）nSiH2Cl2nCH3NH22nHCl3nSi3N46nCH42nNH3（4）3PCl33NH4Cl12HCl n3近年來化學研究重要的目標是發現和研制特殊功能的新型材料。下面是幾種合成：（1）(CH3)2SiCl2H2OAB，A為四聚甲基環硅氧烷B為聚二甲基硅氧烷，B的相對分子質量和長度可以通過硅元素的氯化物與水反應生成端基團C來控制。試寫出下列化學反應方程式：(CH3)2SiCl2A AB 另一種

20、硅的氯化物（X）C（2）聚二甲基硅氧烷D（碳原子與硅原子交替排列一條長鏈物）E（碳化硅纖維）。寫出該兩步反應化學方程式。（3）SiH2Cl2F（聚合物）G（氮化硅）完成這兩步反應方程式。（4）當PCl2與NH4Cl懸濁液（惰性溶劑中），形成環狀化合物H，H再加熱先熔化，然后轉變成橡膠狀物質，稱為“無機橡膠”I。試寫出這兩步反應的化學方程式。 （1）沸石。因為沸石（Si/Al1）含有比沸石（Si/Al2）更多的鋁原子，結果使沸石對陽離子有更好的交換數 （2）“具有高Si/Al的沸石”。因為在高硅沸石中，只有少量酸性的鋁原子位點，因此酸性的交換數較小。再加上硅的電負性略比鋁高，在沸石骨架中有較多的

21、硅將使骨架有較強的電負性，于是，在這種骨架中酸性位點的強度比其他骨架強 （3）“含Li的沸石”。因為Li十是最小的堿金屬陽離子，它的電荷密度特別高，因而它吸引水的能力很大。沸石是一類多孔的二氧化硅的某些Si原子被Al原子取代形成的缺陷骨架。所有硅和鋁具四面體配位，氧的兩端則連接硅或鋁。“沸石A”和“沸石B”的沸石骨架如下圖所示。四邊形的交點表示Si和Al原子，骨架線則表示氧橋。當一個用原子插入骨架時，三價陽離子便產生一個負電荷。為平衡骨架的負電荷，必須有陽離子。這些陽離子被稱為“電荷平衡離子”。這些陽離子與骨架之間的作用力具有高度離子性，因此是可以被交換的。例如，含鈉（Na）沸石（鈉沸石），通過與稀CuCl2溶液在加熱（6080）攪拌下，可交換陽離子（Na）被交換為Cu2成為“銅交換沸石，