高中化学人教版化学与生活第三章探索生活材料第三节玻璃陶瓷和水泥 优秀

人教版化学高二选修1第三章第三节玻璃、陶瓷和水泥同步练习一、选择题1.水泥和陶瓷工业的共同原料是下列物质中的 ()A．黏土 B．石灰石 C．长石 D．石英答案：A解析：解答：水泥以石灰石、黏土为主要原料，陶瓷以黏土、长石、石英为主要原料。分析：本题考查水泥陶瓷的主要原料，，熟练掌握硅酸盐工业的生产是解题的关键​。2.硅酸盐水泥的生产过程中要加入一定量石膏，它的作用是 ()A．作填料 B．调节水泥的硬化速度C．作催化剂 D．使水泥具有硬化的性质答案：B解析：解答：水泥具有水硬性，加石膏的作用是调节硬化速度。分析：本题考查硅酸盐水泥生产中石膏的作用，熟练掌握石膏可以调节水泥的硬化速度是解题的关键​。3.磷酸钙是陶瓷，也是一种新型无机非金属材料，它可用于制成人造骨骼，这是利用了这类材料的 ()A．耐高温的特性 B．电学光性C．光学特长 D．生物功能答案：D解析：解答：人造器官必须具有良好的生物兼容性。分析：本题考查陶瓷的性质和主要用途。4.下列关于普通玻璃的叙述中,正确的是()A.它是人类最早使用的硅酸盐材料B.红色玻璃中含氧化铜C.它在加热熔化时没有固定的熔点D.无色玻璃是纯净物答案：C解析：解答：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料;Cu2O为红色物质,掺入玻璃显红色;玻璃为混合物,无固定熔点。分析：本题考查普通玻璃的组成和主要性质，熟练掌握普通玻璃的性质是解题的关键​。5.下列有关物质的用途(括号内为其用途)错误的是()(制光纤)和Ge(半导体材料)C.钢化玻璃(汽车窗玻璃)D.氮化硅陶瓷(作导热剂)答案：D解析：解答：光纤的主要成份是SiO2,Si和Ge是半导体材料,钢化玻璃能生产汽车窗玻璃。分析：本题考查硅酸盐工业涉及到的相关知识点，题目难度不大。6.有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是()A.高温结构陶瓷具有耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度小、耐磨损、密度大的特点B.氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,它不与任何无机酸反应C.氧化铝陶瓷的熔点低,硬度小D.光导纤维传导光的能力非常强,利用光缆通信,能同时传输大量信息答案：D解析：解答：A项中,高温结构陶瓷硬度大、密度小,故A项错误.B项中,氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除HF外,不与其他任何酸反应,故B项错误.C项中,氧化铝陶瓷是高温结构陶瓷,熔点高,硬度大,故C项错误.D项正确分析：本题考查高温结构陶瓷和光导纤维的主要成分和性质，题目难度不大，熟练掌握含硅材料的性质是解题的关键​。7.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()①KOH溶液②Na2CO3溶液③盐酸④氢氟酸⑤澄清石灰水⑥硝酸⑦NaOH溶液A.①②⑤ B①②④⑤C.①②④⑤⑦ D.①②⑤⑦答案：D解析：解答：玻璃中有SiO2,能与碱性溶液反应生成Na2SiO3.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,不能盛放在玻璃瓶中分析：本题考查化学试剂的保存和二氧化硅的化学性质，熟练掌握玻璃试剂瓶的主要成分是解题的关键​。8.水泥工业和普通玻璃工业的共同原料是()A.黏土 B.纯碱C.石英砂 D.石灰石答案：D解析：解答：生产普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,生产水泥的原料是石灰石、黏土和石膏,故选D分析：本题考查水泥和玻璃的主要原料，题目难度不大，熟练掌握水泥和玻璃工业是解题的关键​。9.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利用的复合材料之一答案：B解析：解答：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.水泥砂浆是水泥、沙子和水的混合物,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.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,生成凝胶状物质分析：本题考查水泥的组成成分和性质、石膏的作用、钢筋混凝土等，题目难度不大。10.下列物质有固定熔点的是()A.水泥 B.玻璃·SiO2 D.石油答案：C解析：解答：A、B、D都是混合物,故无固定熔点;而C中Na2O·SiO2是Na2SiO3的氧化物形式,为纯净物,有固定的熔点,故选C。分析：熟练掌握纯净物有固定的熔点而混合物无固定的熔点是解题的关键​。11.汽车、火车的车窗玻璃是()A.石英玻璃 B.光学玻璃C.玻璃纤维 D.钢化玻璃答案：D解析：解答：钢化玻璃的特点是抗震裂,不易破碎,一旦破碎,碎块没有尖锐的棱角,常用于制造汽车或火车的车窗分析：本题考查常见玻璃的种类和用途，熟练掌握各种玻璃的性质是解题的关键​。12.能正确表示镁橄榄石(Mg2SiO4)组成的氧化物形式是()·SiO2 ·SiO2·2SiO2 ·2SiO2答案：B解析：解答：表示硅酸盐氧化物形式一般的顺序为活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、SiO2和H2O,中间用“·”隔开,系数为整数。分析：本题考查含硅化合物的化学式与氧化物化学式的转换，熟练掌握用氧化物的化学式表示含硅物质是解题的关键​。13.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A.①② B.②③C.①④ D.③④答案：C解析：解答：硅是地壳中元素含量居第二位的元素;水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸盐制品;用于制作光导纤维的是SiO2,陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料分析：本题考查硅单质及其化合物的性质，以及硅酸盐工业制品的应用，题目难度不大。14.下列物质中,不含有硅酸盐的是()A.水玻璃 B.硅芯片C.黏土 D.普通水泥答案：B解析：解答：水玻璃是硅酸钠的水溶液;黏土的主要成分是多种水合硅酸盐和一定量的二氧化硅、氧化镁、碳酸钙和三氧化二铝等;普通水泥主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、石膏等;硅芯片的主要成分是单晶硅。分析：本题考查硅酸盐的应用、硅酸盐工业的主要产品等，熟练掌握含硅化合物的存在是解题的关键​。15.下列关于普通玻璃的叙述中,正确的是()A.它是人类最早使用的硅酸盐材料B.红色玻璃中含氧化亚铜C.它在加热熔化时有固定的熔点D.无色玻璃是纯净物答案：B解析：解答：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料;Cu2O为红色物质,掺入玻璃显红色;玻璃为混合物,无固定熔点。分析：本题考查玻璃主要成分、玻璃的分类、玻璃的性质等，题目难度不大，熟练掌握玻璃的性质是解题的关键​。16.从下面所给的四种物质中选出一个与陶瓷、玻璃、水泥同一类的物质，思考为什么将它们归纳在一起 ()A．光导纤维 B．有机玻璃C．人造纤维 D．砖瓦答案：D解析：解答：陶瓷、玻璃、水泥都同一类的物质——硅酸盐产品，A.是二氧化硅；B.有机化合物；C.有机化合物，所以选D。分析：本题考查硅酸盐产品的主要成分，题目难度不大。17.根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程,总结出硅酸盐工业的一般特点是()①原料一定是含硅元素的物质②生成物是硅酸盐③反应条件是高温④发生复杂的物理、化学变化A.①② B.①②③C.①③④ D.①②③④答案：D解析：解答：硅酸盐工业的主要特点:生产原料是含有硅元素的物质;产品的物质类型属于硅酸盐;使物质发生变化的条件是高温;物质变化的类型,既有物理变化,又有多种复杂的化学变化。分析：根据硅酸盐工业的共同特点进行归纳总结即可。18.关于水玻璃的叙述不正确的是 ()A．它是一种矿物胶，既不能燃烧也不易腐蚀B．在建筑工业上可用黏合剂和耐火材料C．它在空气中易变质，因为Na2O·nSiO2＋CO2＋mH2O=Na2CO3＋nSiO2·mH2OD．水玻璃的主要成分是二氧化硅答案：D解析：解答：D错误，水玻璃的主要成分是Na2O·nSiO2(或Na2SiO3)。分析：本题考查水玻璃的主要成分，题目难度不大，熟练掌握硅酸钠的性质是解题的关键​。19.下列说法中,不正确的是()A.水泥和陶瓷的主要成分都属于硅酸盐B.光缆的抗干扰性能好,能防窃听C.硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料D.工业上用盐酸刻蚀玻璃答案：D解析：解答：D中氢氟酸能刻蚀玻璃,D错。分析：本题考查硅酸盐工业产品的性质和用途，熟练掌握二氧化硅和其他含硅化合物的性质是解题的关键​。俗称石英砂，是光导纤维的主要成分，下列关于SiO2的有关叙述正确的是()A．SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸B．SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在常温下不与NaOH溶液反应C．因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3强D．CO2通入水玻璃中可得原硅酸答案：D解析：解答：SiO2是一种坚硬难溶的固体，除氢氟酸外不溶于任何酸；是一种酸性氧化物，可与NaOH溶液反应，对应的H2SiO3的酸性比碳酸弱，可由CO2与Na2SiO3反应生成原硅酸，但在制取玻璃的反应中，因生成的CO2气体脱离反应体系，使反应能够进行，并不符合强酸制弱酸的规律。分析：本题考查光导纤维的主要成分、二氧化硅的性质，熟练掌握二氧化硅的物理性质和化学性质是解题的关键​。二．非选择题21.某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含有少量CaO和Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)，其实验步骤如下：将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤、弃去残渣，滤液用盐酸酸化，再过滤，分别得到的沉淀和溶液即为净水剂。(1)写出熔融时，主要成分与纯碱的反应方程式：__________________________________________________。(氧化铝和纯碱的反应与SiO2和纯碱的反应类似)答案：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，|Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑(2)最后的沉淀物是________，写出有关离子方程式：_______________________________________________。答案：H2SiO3|2H＋＋SiO32-=H2SiO3↓(3)实验中常用的坩埚有瓷坩埚和铁坩埚，本实验在熔融土样时选用________。答案：铁坩埚解析：解答：由制普通玻璃的反应原理可写出Na2CO3与SiO2的反应方程式；由提示可确定Al2O3跟Na2CO3反应生成铝的含氧酸钠盐即NaAlO2，即可写出反应方程式。熔块溶解过滤的滤液中主要含有Na2SiO3、NaAlO2，加盐酸后Na2SiO3跟盐酸生成H2SiO3沉淀，NaAlO2跟过量盐酸反应生成AlCl3作净水剂。瓷坩埚中含有SiO2，在高温下能跟Na2CO3发生反应，因此本实验选用铁坩埚。分析：本题考查二氧化硅等含硅物质的性质，熟练掌握二氧化硅的化学性质是解题的关键​。22.陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑，现在陶瓷已广泛应用于生活和生产中。(1)陶瓷不具有的性质是________。A．可导电B．耐酸碱C．抗氧化D．耐高温答案：A(2)实验室中最常用的坩埚是________，熔融烧碱样品做实验时一般选用________坩埚。答案：瓷坩埚|铁(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金属盐类，为防止中毒，不能长期盛放下列物质中的________。A．食用植物油B．酱油C．食醋D．酒答案：C(4)工业上制备陶瓷的主要原料是________，我国陶都________的陶器和瓷都________的瓷器在世界上享有盛名。答案：黏土|宜兴|景德镇解析：解答：(1)陶瓷的主要特性有：抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。(2)实验室中最常用的坩埚是瓷坩埚，加热时，NaOH能与瓷坩埚反应，所以熔融烧碱时，一般用铁坩埚。(3)食醋的主要成分是醋酸，能溶解铅、镉等金属造成重金属离子中毒。(4)工业制陶瓷的主要原料是黏土。分析：本题考查陶瓷工业的相关知识点，熟练掌握陶瓷的性质和应用是解题的关键​。23.氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得.粉末状的氮化硅也可以由SiCl4的蒸气和NH3的混合物反应制取.粉末状氮化硅在空气和水中都不稳定.但是将粉末状氮化硅和适量MgO在230个大气压下和185℃的密闭容器中热处理,可以得到结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料.(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的化学方程式________________________________________________________________________.答案：3SiCl4＋4NH3=Si3N4＋12HCl(2)分别写出Si3N4和H2O、O2反应的化学方程式:________________________________________________________________________、________________________________________________________________________.答案：Si3N4＋9H2O=3H2SiO3↓＋4NH3↑|Si3N4＋3O2=3SiO2＋2N2(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀？________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案：因为在加压和加热条件下Si3N4表面和空气中的O2反应生成稳定的SiO2,从而形成了致密的SiO2与MgO保护层,防止内部的Si3N4继续与空气和水接触而被侵蚀解析：解答：SiCl4与NH3反应生成Si3N4,其中Si、N的化合价均未改变,所以另一种产物应为与H2O反应时,Si—N键要向Si—O键转化,生成稳定的H2SiO3,同时有NH3生成;Si3N4与O2反应时,产物为SiO2和N2.在高温高压条件下,Si3N4表面与空气中的O2反应,生成致密的SiO2,它与MgO形成保护层,防止内部的Si3N4被H2O和O2侵蚀。分析：本题考查新型高温陶瓷材料氮化硅的结构性质特点，学习吸收题目中的信息是解题的关键​。24.解答下列各题(1)某型号水泥主要成分为Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3Al2Oz,则x=,y=,z=。制取该水泥所用的原料是答案：4|5|6|石灰石、黏土(2)根据不同玻璃的特性和用途填空。a.普通玻璃(钠玻璃) b.石英玻璃c.光学玻璃(铅玻璃) d.钢化玻璃(玻璃钢)可用于制造门窗、镜子的是,用于汽车或火车窗玻璃的是,用于制造化学仪器的是,用于制造光学仪器的是。答案：a|d|b|c解析：解答：(1)将水泥主要成分写成氧化物形式:2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3,可得x=4,y=5,z=6。(2)钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大,抗震裂、不易破碎,碎块没有尖锐的棱角,不易伤人,常用于制造汽车或火车的车窗等;提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低它的