高中化學(xué)魯科版化學(xué)與技術(shù)主題三礦山資源硫酸與無機(jī)材料制造【全國一等獎(jiǎng)】

課時(shí)訓(xùn)練8陶瓷的燒制基礎(chǔ)夯實(shí)1.地殼巖石中含有很多種復(fù)雜的硅酸鹽。像花崗石里的正長石(KAlSi3O8)在空氣中長期風(fēng)化,進(jìn)行復(fù)雜的變化之后,能生成的物質(zhì)是()A.高嶺土、硅酸鹽和氯化鉀B.黏土、砂和無機(jī)鹽C.滑石粉、剛玉和硝酸鉀D.石灰石、沸石和硅酸鉀解析：本題主要考查運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)題中信息進(jìn)行再加工的能力。分析正長石(KAlSi3O8)的成分,由元素守恒的觀點(diǎn)可判斷風(fēng)化產(chǎn)物中不可能有氯化鉀、硝酸鉀和石灰石。答案：B2.下列有關(guān)普通玻璃的說法中不正確的是()A.制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英B.玻璃在加熱熔化時(shí)有固定的熔點(diǎn)C.普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞,是為了防止燒堿跟二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起解析：普通玻璃以純堿、石灰石和石英為原料,經(jīng)混合、粉碎,在玻璃窯中熔融制得,A正確。玻璃是混合物,沒有固定的熔點(diǎn),B錯(cuò)誤。普通玻璃的主要成分為Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,C正確。二氧化硅易與堿液反應(yīng)生成Na2SiO3,Na2SiO3具有很強(qiáng)的黏合性,因此盛NaOH等強(qiáng)堿性溶液的試劑瓶不得用磨口玻璃塞。答案：B3.過量的泥沙、純堿、生石灰熔化后生成()①水泥②玻璃③陶瓷④混凝土⑤一種硅酸鹽材料A.①④ B.②⑤ C.③ D.②答案：B4.新型無機(jī)材料碳化鈦(TiC)、碳化硼(B4C3)、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.不可在氮?dú)鈿夥罩泻铣?以免引入雜質(zhì)D.通入少量氧氣答案：B5.下列說法中正確的是()①人造剛玉熔點(diǎn)很高,可用作高級(jí)耐火材料,主要成分是二氧化硅②化學(xué)家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進(jìn)行無溶劑合成,瑪瑙的主要成分是硅酸鹽③提前建成的三峽大壩使用了大量水泥,水泥是硅酸鹽材料④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護(hù)眼睛⑤太陽能電池可采用硅材料制作,其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能A.①②③ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤答案：D6.材料與化學(xué)密切相關(guān),表中對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅解析：剛玉的成分為Al2O3,金剛石為碳單質(zhì)。答案：A7.下列對(duì)材料的特性及用途的敘述不正確的是()A.氧化鋁陶瓷具有兩性,因此可用來制造人造牙齒B.氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱,可用于制造柴油機(jī)部件C.光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力很強(qiáng),是非常好的通訊材料D.人造剛玉硬度大,可用于制造剛玉球磨機(jī)答案：A8.精細(xì)陶瓷(又稱為特種陶瓷)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用前景很廣。用SiO2加少量PdCl2研磨成極細(xì)的顆粒,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成多孔燒結(jié)體,具有半導(dǎo)體的性質(zhì)。它具有相當(dāng)大的比表面積,將它和電子組件及儀表組成“電子鼻”,被稱為“人工神鼻”。冰箱泄漏的氟利昂濃度只有十萬分之一也能“嗅”出。關(guān)于“電子鼻”的下列敘述中不正確的是()A.“電子鼻”大大突破了人的嗅覺極限B.“電子鼻”吸附氣體的能力極強(qiáng)C.“電子鼻”可廣泛應(yīng)用于易燃、易爆、有毒氣體的自動(dòng)檢測和報(bào)警D.“電子鼻”易溶于水解析：“電子鼻”能夠“嗅”到人嗅不到的物質(zhì),所以它大大突破了人的嗅覺極限;它的原理是其表面積極大,容易吸附氣體,這樣才能檢測氣體;由于它能夠吸附氣體,所以它才能夠檢測到易燃、易爆及有毒的氣體。從“電子鼻”所用的原料來看,燒結(jié)后的陶瓷應(yīng)屬于硅酸鹽材料,所以應(yīng)難溶于水。答案：D9.陶瓷的發(fā)明是人類早期科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要的里程碑?，F(xiàn)在,陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中。(1)陶瓷不具有的性質(zhì)是。

A.可導(dǎo)電 B.耐酸堿C.抗氧化 D.耐高溫(2)實(shí)驗(yàn)室中最常用的坩堝是,熔融燒堿樣品做實(shí)驗(yàn)時(shí)一般選用坩堝。

(3)在搪瓷和陶瓷表面的釉質(zhì)中含有極微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金屬鹽類,為防止中毒,不能長期盛放下列物質(zhì)中的。

A.食用植物油 B.醬油C.食醋 D.酒解析：(1)陶瓷的主要特性有:抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等特點(diǎn)。(2)實(shí)驗(yàn)室中最常用的坩堝是瓷坩堝,加熱時(shí),NaOH能與瓷坩堝反應(yīng),所以熔融燒堿時(shí),一般用鐵坩堝。(3)食醋的主要成分是醋酸,能溶解鉛、鎘等金屬造成重金屬離子中毒。答案：(1)A(2)瓷坩堝鐵(3)C能力提升10.某科研小組用高嶺土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含有少量CaO和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)?濾液用鹽酸酸化,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),主要成分與純堿反應(yīng)的方程式:

(氧化鋁和純堿的反應(yīng)與SiO2和純堿反應(yīng)類似)。(2)最后的沉淀物是,寫出有關(guān)離子方程式:

。

解析：由制普通玻璃的反應(yīng)原理可寫出Na2CO3與SiO2的反應(yīng)方程式;由提示可確定Al2O3跟Na2CO3反應(yīng)生成鋁的含氧酸鹽即NaAlO2,即可寫出反應(yīng)方程式。熔融塊溶解過濾的濾液中主要含有Na2SiO3、NaAlO2,加鹽酸后Na2SiO3與鹽酸生成H2SiO3沉淀,NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成AlCl3作凈水劑。答案：(1)Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑(2)H2SiO32H++SiO32-H211.氮化硅是一種高溫陶瓷材料,它硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應(yīng)獲得。(導(dǎo)學(xué)號(hào)52710059)(1)根據(jù)性質(zhì),推測氮化硅陶瓷的用途是(填序號(hào))。

A.制汽輪機(jī) B.制有色玻璃C.制永久性模具 D.制造柴油機(jī)(2)寫出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖:,根據(jù)元素周期律知識(shí),請(qǐng)寫出氮化硅的化學(xué)式:。

(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng),除氫氟酸外,它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式:。

(4)現(xiàn)用四氯化硅與氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下,加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng),可得較高純度的氮化硅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

解析：(1)氮化硅是一種高溫陶瓷材料,具有硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)良性質(zhì),可用于制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件。(2)氮元素位于元素周期表第二周期第ⅤA族,Si元素則在第三周期第ⅣA族,非金屬性應(yīng)是N元素比Si元素強(qiáng),其化學(xué)式可寫為Si3N4。(3)氮化硅可被氫氟酸腐蝕,由Si3N4和HF的性質(zhì)分析,可推斷該反應(yīng)不可能是氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物只能是SiF4