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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
1.化學(xué)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(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(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(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} 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(xué)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(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(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(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(dǎo)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(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,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(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。
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