每課一練 3.3 玻璃、陶瓷和水泥 人教版選修1

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1、 高中化學同步訓練（人教版） 3.3 玻璃、陶瓷和水泥 每課一練（人教版選修1） 基礎(chǔ)落實 1．化學已滲透到人類生活的各個方面。下列說法不正確的是(　　) A．阿司匹林具有解熱鎮(zhèn)痛作用 B．可以用Si3N4、Al2O3制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷制品 C．在入海口的鋼鐵閘門上裝一定數(shù)量的銅塊可防止閘門被腐蝕 D．禁止使用四乙基鉛作汽油抗爆震劑可減少汽車尾氣污染 2．過量的泥沙、純堿、生石灰熔化后生成(　　) ①水泥?、诓ＡА、鄞善鳌、芑炷痢、菀环N硅酸鹽產(chǎn)品 A．①和④ B．②和⑤ C．③ D．①③⑤ 3．生產(chǎn)水泥的工人最宜多吃血料，

2、其原因是(　　) A．血料多孔，表面積大，可吸附人體內(nèi)的礦物塵埃 B．營養(yǎng)價值極高 C．血料可殺菌消毒 D．可醫(yī)治某些疾病 4．下列關(guān)于物質(zhì)用途的敘述中不正確的是(　　) A．硅可以用來做變壓器的鐵芯材料 B．二氧化硅可以用來制光導纖維 C．石墨可以用來做絕緣材料 D．石英玻璃可以用來制造耐高溫的化學儀器 5．陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中，下列不屬于陶瓷制品的是(　　) A．電器中的絕緣瓷管 B．實驗室中的坩堝 C．實驗室中的試管 D．建筑上燒制的磚瓦 6．有關(guān)材料用途的敘述不正確的是(　　)

3、A．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷可以制作耐酸設(shè)備 B．氧化鋁陶瓷不可以用于制作耐高溫設(shè)備 C．氮化硅陶瓷可以制造軸承 D．光導纖維可用于傳能、傳像、照明等 7．有關(guān)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導纖維的說法正確的是(　　) A．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷彌補了金屬材料的弱點，但是硬度卻遠遠低于金屬材料 B．氮化硅陶器是一種重要的結(jié)構(gòu)材料，具有超硬性，它不與任何無機酸反應(yīng) C．光導纖維是一種能高質(zhì)量傳導光的纖維素制品 D．光導纖維的抗干擾性能好，不發(fā)生電輻射，通訊質(zhì)量高，能防竊聽 8．陶瓷表面有一層絢麗多彩的彩釉。加工方法是在普通釉料中加入一些金屬元素，控制燒制時空氣的用量(即氧氣用量)，使其得到不同顏色。若空氣不足，鐵

4、、銅、錳元素形成的化合物呈現(xiàn)的顏色分別是(　　) A．黑、紅、黑褐 B．紅或黃、藍、紫褐 C．藍或綠、藍、黑褐 D．紅或黃、紅、紫褐 9．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(zhì)需在高溫條件下進行，在合成工藝中必須注意(　　) A．通入充足的氧氣 B．避免與氧氣接觸 C．可在氮氣氣氛中合成 D．通入少量氧氣 10．根據(jù)水泥、玻璃和陶瓷的生產(chǎn)過程，總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的一般特點是(　　) ①原料一定是含硅元素的物質(zhì)?、谏晌锸枪杷猁}?、鄯磻?yīng)條件是高

5、溫　④發(fā)生復雜的物理、化學變化 A．①和② B．①②③ C．①③④ D．①②③④ 11．氮化鋁廣泛應(yīng)用于電子、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。在一定條件下，AlN可通過反應(yīng)Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO合成。下列敘述正確的是(　　) A．上述反應(yīng)中，N2是還原劑，Al2O3是氧化劑 B．AlN的摩爾質(zhì)量為41 g C．AlN中氮元素的化合價為＋3 D．上述反應(yīng)中，每生成1 mol AlN需轉(zhuǎn)移3 mol電子 12．石棉是一類價格低廉的硅酸鹽材料，但是有毒，能使人患肺癌。一種叫礦青石棉的化學式為：Na2Fe5Si8O22(O

6、H)2。它用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法正確的是(　　) A．該物質(zhì)中Fe元素的化合價為＋2價，它屬于硅酸鹽 B．該物質(zhì)的化學組成可表示為：Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O C．1 mol該物質(zhì)能和18 mol HNO3反應(yīng)，也能與18 mol鹽酸反應(yīng) D．這種石棉屬于新型無機非金屬材料 能力提升 13．有三種透明、不溶于水的堅硬固體，A固體在純O2中燃燒只得到一種氣體產(chǎn)物X，該無色氣體的密度是相同狀況下空氣密度的1.52倍；B固體能溶于熱的燒堿溶液，得到溶液Y，向Y溶液中加入過量鹽酸時，析出白色膠狀沉淀Z；將B與石灰石、純堿按一定比例混合加熱至高

7、溫，能得到C，C無固定的熔點。則A為____________，B為_______________，C為____________。(填物質(zhì)名稱) 14．某科研小組用高嶺土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含少量的CaO、Fe2O3)研制新型凈水劑(鋁的化合物)。其實驗步驟如下：將土樣和純堿混勻，加熱熔融，冷卻后用水浸取熔塊，過濾，棄去殘渣，溶液用鹽酸酸化，經(jīng)過濾，分別得到沉淀和溶液，溶液即為凈水劑。 (1)寫出熔融時的主要成分與純堿反應(yīng)的化學方程式(Al2O3與純堿的反應(yīng)和SiO2與純堿反應(yīng)相似)：________________________， _____________

8、___________________________________________________________。 (2)最后的沉淀物是_____________________________________________________， 寫出生成該沉淀的離子方程式：_______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實驗中常用的有瓷坩堝、氧化鋁坩堝和鐵坩堝。本實驗在熔融土樣時，應(yīng)選________坩堝。 1

9、5．氮化硅(Si3N4)是一種非氧化物高溫陶瓷結(jié)構(gòu)材料。粉末狀的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3的混合物反應(yīng)制取。粉末狀Si3N4對空氣和水都不穩(wěn)定。但是，將粉末狀的Si3N4和適量的MgO在230×1.01×105Pa和185℃的密閉容器中加熱處理，可以得到表面結(jié)構(gòu)十分緊密、對空氣和水都相當穩(wěn)定的固體高溫結(jié)構(gòu)材料。 (1)寫出由SiCl4和NH3制備Si3N4的化學方程式： ________________________________________________________________________。 (2)分別寫出粉末狀Si3N4和H2O及O2反應(yīng)的化學方程

10、式： ________________________________________________________________________。 (3)為什么結(jié)構(gòu)緊密的固體Si3N4不再受H2O和O2的侵蝕？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 參考答案 1．C　[阿司匹林是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥，A項正確；Si3N4和A

11、l2O3的熔沸點較高，因此可以用作耐高溫材料，B項正確；鋼鐵閘門上裝上銅塊，可以形成原電池，能夠加快鋼鐵的腐蝕，C項錯誤；四乙基鉛可以引發(fā)鉛中毒，禁止使用四乙基鉛作汽油抗爆震劑可減少汽車尾氣污染，D項正確。] 2．B　[泥沙的主要成分是SiO2，與純堿(Na2CO3)、生石灰(CaO)熔化后發(fā)生如下反應(yīng)： SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋CaOCaSiO3 而Na2SiO3、CaSiO3與SiO2的熔合物即玻璃，且玻璃是一種硅酸鹽產(chǎn)品，故答案為B。] 3．A　[生產(chǎn)水泥的過程中產(chǎn)生大量的礦物塵埃，吸入人體后會引起肺等部位的病變。血料多孔，表面積大，吸附性強，

12、所以生產(chǎn)水泥的工人，最宜多吃血料。血料的營養(yǎng)價值并不高，不能殺菌消毒，不能醫(yī)治某些疾病。] 4．C　[石墨是導體。] 5．C 6．B　[氧化鋁的熔點是2 050℃，可作耐高溫設(shè)備。] 7．D　[掌握玻璃、陶瓷、水泥三種重要材料的用途。光導纖維的主要成分是SiO2，而纖維素屬于天然高分子化合物。] 8．A　[O2不足時，F(xiàn)e主要生成FeO為黑色，Cu主要生成Cu2O為紅色，Mn主要生成MnO為黑色。] 9．B　[TiC、B4C、Si3N4在高溫條件下均可以與氧氣反應(yīng)。] 10．D　[由制水泥、玻璃和陶瓷的生產(chǎn)過程，總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的共同點是生成物均是硅酸鹽，且在高溫下均發(fā)生復雜的物

13、理、化學變化。] 11．D　12.B 13．金剛石　二氧化硅　玻璃 解析　土樣成分中的CaO、Fe2O3屬于堿性氧化物，不與Na2CO3反應(yīng)。SiO2和Na2CO3在高溫下的反應(yīng)與生產(chǎn)玻璃的反應(yīng)相同。Al2O3屬于兩性氧化物，與Na2CO3反應(yīng)時表現(xiàn)酸性氧化物的性質(zhì)，生成NaAlO2和CO2。 熔塊加水后過濾所得的濾液中含有Na2SiO3和NaAlO2，再加入鹽酸時，發(fā)生如下反應(yīng)： H＋＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 2H＋＋SiO===H2SiO3↓ 所以，最后的沉淀物只有H2SiO3，沒有Al(OH)3。 瓷坩堝

14、中含有的SiO2及氧化鋁坩堝中的Al2O3在高溫下都能與Na2CO3反應(yīng)， 所以熔融土樣時不能使用瓷坩堝和氧化鋁坩堝，只能選用鐵坩堝。 15．(1)3SiCl4＋4NH3Si3N4＋12HCl (2)Si3N4＋6H2O===3SiO2＋4NH3↑， Si3N4＋3O2===3SiO2＋2N2 (3)Si3N4與MgO在密閉容器中經(jīng)高壓，加熱處理后，使Si3N4固體表面形成了一層SiO2的保護膜，阻止了Si3N4被H2O和O2侵蝕。 解析　SiCl4和NH3反應(yīng)生成Si3N4的同時應(yīng)有HCl生成。Si3N4與水反應(yīng)生成SiO2，同時應(yīng)用NH3生成。同樣Si3N4與O2反應(yīng)時，產(chǎn)物為SiO2和N2。Si3N4和MgO在密閉容器中加熱處理時，Si3N4固體表面會有SiO2生成。 - 6 -