新型无机非金属材料有哪些（无机非金属材料的制备及应用）

例3．单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备。其中X为Z的氧化物；Y为氢化物，分子结构与甲烷相似。回答下列问题：

Mg盐酸加热

(1)能与X发生化学反应的酸是________；由X制备Mg2Z的化学方程式为__________________。

(2)由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为___________，Y分子的电子式为_______。

(3)Z、X中共价键的类型分别是________、________。

解析：由单质Z是一种常见的半导体材料可知Z为Si，则X为SiO2，Y为SiH4，然后按其性质解题。

答案：(1)氢氟酸　SiO2＋2Mg△O2↑＋Mg2Si

(2)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑　

(3)非极性键　极性键

(1)传统无机非金属材料。

①三种硅酸盐工业生产的比较。

②主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是主要建筑材料，也广泛应用于生活中。

(2)新型无机非金属材料。

①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。

②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。

③压电陶瓷：具有压电效应。

在工业中利用镁制取硅：2Mg＋SiO2△2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋Si△Mg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)，SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置：

(1)由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用________(填字母)。

a．石灰石 b．锌粒 c．纯碱

(2)实验开始时，必须先通入X气体，再加热反应物，其理由是____________________，当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是_____________。

(3)反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为____________________。

解析：(1)由于Mg可在CO2中燃烧，故不能用CO2作为保护气而可用H2，那么试管中应选用的固体药品为锌粒；

(2)实验开始时应先通入氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响，然后才能点燃酒精灯，因反应放热，反应开始后移走酒精灯，可利用自身放出的热量维持反应继续进行；

(3)反应结束后，向反应后的混合物中加入稀盐酸会发生反应：Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑，生成的SiH4可自燃：SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O，所以会观察到闪亮的火星。

答案：(1)b　(2)让氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响　该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行　(3)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑、SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O