高二化学人教版选修1练习：3.3玻璃、陶瓷和水泥 Word版含答案

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1、课时演练促提升A组1.与普通玻璃成分相同的物质是()A.石英玻璃B.水玻璃C.钢化玻璃D.光学玻璃解析:石英玻璃是二氧化硅,水玻璃是硅酸钠的水溶液,光学玻璃是普通玻璃中加入了其他物质。答案:C2.从“南澳一号”沉船中打捞出大量精美陶瓷,陶瓷材料属于()A.金属材料B.无机非金属材料C.合成高分子材料D.天然高分子材料解析:陶瓷是硅酸盐产品,属于无机非金属材料。答案:B3.制造水泥的原料熔融后发生了复杂的物理、化学变化。下列对硅酸盐水泥的叙述不正确的是()A.是硅酸盐、铝酸盐、石膏等物质的混合物B.水泥砂浆又称混凝土C.具有水硬性,在空气或水中都能硬化,硬化是化学变化过程D.钢筋混凝土是人类最早

2、利用的复合材料之一解析:水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙,可看作硅酸盐和铝酸盐,石膏是为了调节水泥硬化速度,A项正确;水泥砂浆在建筑上用作黏合剂,混凝土是水泥、沙子和碎石按一定比率的混合物,直接用于建造桥、房屋等建筑,两者不是同一种物质,B项错误;水泥硬化的过程中石膏与水泥中的硅酸三钙、铝酸三钙起反应,生成凝胶状物质,故硬化属于化学变化,C项正确。答案:B4.下列关于陶瓷、水泥等装修材料的说法中,错误的是()A.制作陶瓷的主要原料是黏土B.玻化砖是所有瓷砖中最硬的一种C.生产普通硅酸盐水泥的主要原料是黏土、石灰石和石英D.水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆解析:结合教材上的知识对选项

3、逐个分析,不难看出选项C错误。生产普通硅酸盐水泥的主要原料是黏土和石灰石,没有石英。黏土的主要化学成分是Al2O32SiO22H2O,所以普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙(2CaOSiO2)和铝酸三钙(3CaOAl2O3)等。D选项中要注意水泥砂浆和混凝土之间的区别,水泥、沙子、碎石的混合物是混凝土。答案:C5.有关普通玻璃、水泥和陶瓷,下列说法正确的是()A.制造普通玻璃、水泥和陶瓷的一种共同原料是石灰石B.三者的化学组成中都有硅元素C.实验室里的坩埚、蒸发皿都是玻璃制品D.光导纤维的质量小而且细,传导声音的能力特别强解析:制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,制

4、造水泥的原料是石灰石和黏土,制造陶瓷的主要原料是黏土,A项错误;石英的成分是SiO2,水泥的主要成分是3CaOSiO2等,黏土的主要成分为Al2O32SiO22H2O,可见普通玻璃、水泥和陶瓷中都含硅元素,B项正确;实验室里的坩埚、蒸发皿都是陶瓷制品,C项错误;光导纤维传导的是光信号而不是声音信号,D项错误。答案:B6.汉代器物上的颜料“汉紫”历经千年却光彩依旧。20世纪80年代科学家进行超导材料的研究时,发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式:BaCuSi2Ox,Cu为+2价),下列有关“汉紫”的说法中不正确的是()A.用盐的形式表示为BaSiO3CuSiO3B.用氧化物的形式表示为BaOCuO

5、2SiO2C.易溶于强酸和强碱D.性质稳定,不易褪色解析:根据化合价代数和为零可知,硅酸铜钡中x=6,即硅酸铜钡的化学式为BaCuSi2O6,A、B项均正确;“汉紫”长久存在说明其性质稳定,C项错误,D项正确。答案:C7.下列有关材料的特性及用途叙述不正确的是()A.氧化铝陶瓷具有两性,可用来制造人造牙齿B.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用来制造柴油机C.光导纤维传导光的性能很强,是非常好的通讯材料D.人造刚玉硬度高,可用于制造刚玉球磨机解析:根据不同材料的特性及相应用途来判断。氧化铝陶瓷对人体无毒,不溶于水,强度高,耐磨损、耐酸碱腐蚀,对人体组织的适应性好,所以可用来制人造牙齿,但不具有两性

6、。答案:A8.有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是()A.高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点,但是硬度却远远低于金属材料B.高温结构陶瓷是一种重要的结构材料,具有超硬性,它不与任何无机酸反应C.光导纤维是一种能高质量传导光的有机纤维D.光导纤维的抗干扰性能好,不发生电辐射,通讯质量高,能防窃听解析:高温结构陶瓷具有超硬性,A项错误;高温结构陶瓷耐高温,但不耐强酸,B项错误;光导纤维是石英玻璃纤维,其主要成分为SiO2,不属于有机纤维,C项错误。答案:D9.(1)过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成(填序号)。水泥玻璃陶瓷混凝土一种硅酸盐产品A.B.C.D.(2)在烧制砖瓦时,用粘土做成的坏经过

7、烘烧后,铁的化合物转化成而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的气体。它们把该红色物质还原成黑色的化合物是,同时还有未烧的碳的颗粒,而制得了青色砖瓦。(3)证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是。解析:(1)由泥沙、纯碱和生石灰组成的原料,可直接制得玻璃,属于一种硅酸盐产品,B项正确。(2)向窑顶加水发生下列反应:C+H2OCO+H2,CO和H2都具有还原性,可将Fe2O3还原成Fe3O4、FeO,需注意铁的氧化物的颜色。(3)CaO和CaCO3均溶于盐酸,但只有CaCO3与盐酸作用产生气泡,故用盐酸可以验证石灰石的存在;SiO2不溶于盐酸能溶于NaOH溶液,所

8、以可以用NaOH溶液来验证石英的存在。答案:(1)B(2)Fe2O3CO和H2Fe3O4、FeO(3)先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现,若有不溶物则滤出,投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解10.元素A的一种单质是一种重要的半导体材料,含元素A的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维。C与烧碱反应生成含元素A的化合物D。(1)在元素周期表中,A位于族。与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为,A与B原子在电子层结构上的相同点是。(2)易与C发生化学反应的酸是(填名称),反应的化学方程式是。(3)将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应生成D,同时还生成B的最

9、高价氧化物E,将全部的E与全部的D在足量的水中混合后,又发生化学反应生成含元素A的化合物F。写出生成D和F的化学方程式:、。要将氢氧化钠高温熔化,下列坩埚不可选用的是(填字母)。A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚D.铁坩埚解析:(1)由题意可知,单质A是半导体材料Si,化合物C为SiO2,化合物D为Na2SiO3,氧化物E为二氧化碳。硅元素位于第三周期A族,元素B为碳元素,两元素位于同一主族,最外层电子数都是4。(2)SiO2可与氢氟酸反应,生成四氟化硅和水。(3)SiO2可与纯碱在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳,在水溶液中两者又可反应生成碳酸钠和硅酸,所以化合物F为硅酸。因为普通

10、玻璃、石英玻璃中均含有二氧化硅,而二氧化硅和氧化铝在高温下均能和氢氧化钠反应,所以熔融氢氧化钠只能选择铁坩埚。答案:(1)A+624最外层电子数均为4(2)氢氟酸SiO2+4HFSiF4+2H2O(3)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3ABCB组1.祖母绿是含铬(以Cr2O3形式存在)等微量元素的矿物,其主要成分为Be3Al2Si6O18(Be3Al2Si6O18无色透明),下列说法不正确的是()A.祖母绿是一种硅酸盐矿物B.其主要成分可用氧化物形式表示:3BeOAl2O36SiO2C.绿色是Cr2O3表现出来的D.祖母绿是多种

11、氧化物组成的混合物解析:祖母绿是混合物,主要成分是硅酸盐矿物,能写成氧化物的形式,但并不是由氧化物组成的。答案:D2.实验室储存固体试剂可以放在广口瓶中,液体试剂放在细口瓶中,但是有些试剂必须储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中。以下物质必须储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中的是()KOH溶液Na2CO3溶液盐酸氢氟酸澄清石灰水硝酸NaOH溶液A.B.C.D.解析:玻璃中有SiO2,能与碱性溶液反应生成硅酸盐。故盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞。氢氟酸能腐蚀玻璃,不能盛放在玻璃容器中。答案:D3.光纤通信是一种现代化的通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前,我国正在大力建设高质量的宽

12、带光纤通信网络,即信息高速公路。光纤通信所使用的光缆,其主要部件为光导纤维。下列说法正确的是()制造光导纤维的主要原料是CaCO3制造光导纤维的主要原料是SiO2光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射光导纤维是一种半导体材料A.B.C.D.解析:光导纤维的主要成分为SiO2,错误,正确;SiO2不是半导体材料,它传递信号的原理是光的全反射,正确,错误。答案:B4.精细陶瓷(又称为特种陶瓷)在现代科技中应用前景很广。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。它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”,也被称为“人工神鼻”。冰箱泄

13、漏的氟利昂浓度只有十万分之一也能“嗅”出。关于“电子鼻”的下列叙述中不正确的是()A.“电子鼻”大大突破了人的嗅觉B.“电子鼻”吸附气体的能力极强C.“电子鼻”可广泛应用于易燃、易爆、有毒气体的自动检测和报警D.“电子鼻”易溶于水解析:“电子鼻”能够“嗅”到人嗅不到的物质,所以大大地突破了人的嗅觉极限;它的原理是其表面积极大,容易吸附气体,这样才能检测气体;由于它能够吸附气体,所以它应能够检测到易燃、易爆、有毒气体。从“电子鼻”所用的原料来看,烧结后的陶瓷应属于硅酸盐材料,所以应难溶于水。答案:D5.未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机。这类材料中研究得较多的是化合物G。

14、(1)化合物G的相对分子质量为140,G中硅元素的质量分数为60%,另有元素Y。G可以由化合物E(含两种元素)与NH3反应而生成,同时产生HCl气体。请推断:化合物G的化学式为,1 mol NH3和0.75 mol E恰好完全反应生成G和HCl,则化合物E的分子式为。(2)粉末状G能够与空气中的氧气和水作用,所得产物中都有一种酸性氧化物,它是工业上生产玻璃的主要原料。与氧反应所得的产物还有一种单质,与水反应生成另一种产物是该种单质元素的氢化物。请写出化合物G与水反应的化学方程式:。(3)为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料,现采用常压下在G中添加氧化铝,经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐

15、磨损、抗腐蚀的陶瓷材料,它的商品名叫“赛伦”,化学通式可表达为Si6-xAlxOxY8-x。在接近于1 700 时x的极限值约为4.0,在1 400 时x为2.0,以保持整个化合物呈电中性。试问:“赛伦”中Y元素的化合价为。解析:(1)G中Si的原子数为14060%/28=3,另一种元素由E+NH3G+HCl,根据元素守恒推出为N,E由Si、Cl两种元素组成,N的原子数为14040%/14=4,故G的化学式为Si3N4。由原子守恒知E中Si、Cl原子个数比为14,故其分子式为SiCl4。(2)Si3N4与O2反应生成SiO2和N2,与H2O反应生成SiO2和NH3。(3)Si为+4价,Al为+

16、3价,O为-2价,当x=4时,代入得Y的化合价a:24+43+(-2)4+a4=0,a=-3。答案:(1)Si3N4SiCl4(2)Si3N4+6H2O3SiO2+4NH3(3)-36.氮化硅用作高温陶瓷复合材料,在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下:石英砂SiCl4(粗)SiCl4(精)Si(NH2)4氮化硅其中NH2基团中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题:(1)石英砂不能与碱性物质共同存放,以NaOH为例,用化学方程式表示其原因:。(2)图示的变化中,属于氧化还原反应的是。(3)在反应中,3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得到

17、1 mol 氮化硅粉末和8 mol A气体,则氮化硅的化学式为。(4)在高温下使SiCl4处在B和C两种气体的气氛中,能反应生成氮化硅,B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出用SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式:。解析:(1)石英砂(SiO2)是酸性氧化物,与碱反应生成盐和水,SiO2 +2NaOHNa2SiO3+H2O。(2)中有单质参加和生成,有化合价升降,属于氧化还原反应;中有单质参加,化合价升降,属于氧化还原反应;中蒸馏(分馏)属于物质的提纯,属于物理变化;中无化合价变化,是复分解反应,属于非氧化还原反应;中无化合价变化,属于非氧化还原反应。(3)A为气体,根据物质的量关系可以判断,得到的气体只能是NH3,即1 mol氮化硅中,含有3 mol Si和4 mol N,即氮化硅的化学式为Si3N4。(4)B、C能化合生成NH3,即B、C为氮气和氢气。故反应的化学方程式为3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。答案:(1)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(2)(3)Si3N4(4)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl