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(xué)同步訓(xùn)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(shí) 1.化學(xué)已滲透到人類生活的各個(gè)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(jià)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(dǎo)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(xué)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(shí)驗(yàn)室中的坩堝 C.實(shí)驗(yàn)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(dǎo)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(dǎo)纖維的說法正確的是(  ) A.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷彌補(bǔ)了金屬材料的弱點(diǎn),但是硬度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jī)酸反應(yīng) C.光導(dǎo)纖維是一種能高質(zhì)量傳導(dǎo)光的纖維素制品 D.光導(dǎo)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(shí)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(lán)、紫褐 C.藍(lán)或綠、藍(lán)、黑褐 D.紅或黃、紅、紫褐 9.新型無機(jī)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(jìn)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?dú)鈿夥罩泻铣? 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(diǎn)是(  ) ①原料一定是含硅元素的物質(zhì)?、谏晌锸枪杷猁} ③反應(yīng)條件是高

5、溫?、馨l(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)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(jià)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(jià)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(xué)式為:Na2Fe5Si8O22(O

6、H)2。它用稀硝酸溶液處理時(shí),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(jià)為+2價(jià),它屬于硅酸鹽 B.該物質(zhì)的化學(xué)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(jī)非金屬材料 能力提升 13.有三種透明、不溶于水的堅(jiān)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(shí),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(diǎn)。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(shí)驗(yàn)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?jiān)?,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(shí)的主要成分與純堿反應(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)中常用的有瓷坩堝、氧化鋁坩堝和鐵坩堝。本實(shí)驗(yàn)在熔融土樣時(shí),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(duì)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(duì)空氣和水都相當(dāng)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(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 (2)分別寫出粉末狀Si3N4和H2O及O2反應(yīng)的化學(xué)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(xiàng)正確;Si3N4和A

11、l2O3的熔沸點(diǎn)較高,因此可以用作耐高溫材料,B項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(huì)引起肺等部位的病變。血料多孔,表面積大,吸附性強(qiáng),

12、所以生產(chǎn)水泥的工人,最宜多吃血料。血料的營養(yǎng)價(jià)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(dǎo)體。] 5.C 6.B [氧化鋁的熔點(diǎn)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(dǎo)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(shí),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(diǎn)是生成物均是硅酸鹽,且在高溫下均發(fā)生復(fù)雜的物

13、理、化學(xué)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(shí)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(shí),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(shí)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(hù)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(shí)應(yīng)有HCl生成。Si3N4與水反應(yīng)生成SiO2,同時(shí)應(yīng)用NH3生成。同樣Si3N4與O2反應(yīng)時(shí),產(chǎn)物為SiO2和N2。Si3N4和MgO在密閉容器中加熱處理時(shí),Si3N4固體表面會(huì)有SiO2生成。 - 6 -

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