高中化學(xué)人教版化學(xué)與生活第三章探索生活材料第三節(jié)玻璃陶瓷和水泥 優(yōu)秀

人教版化學(xué)高二選修1第三章第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥同步練習(xí)一、選擇題1.水泥和陶瓷工業(yè)的共同原料是下列物質(zhì)中的 ()A．黏土 B．石灰石 C．長石 D．石英答案：A解析：解答：水泥以石灰石、黏土為主要原料，陶瓷以黏土、長石、石英為主要原料。分析：本題考查水泥陶瓷的主要原料，，熟練掌握硅酸鹽工業(yè)的生產(chǎn)是解題的關(guān)鍵?。2.硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程中要加入一定量石膏，它的作用是 ()A．作填料 B．調(diào)節(jié)水泥的硬化速度C．作催化劑 D．使水泥具有硬化的性質(zhì)答案：B解析：解答：水泥具有水硬性，加石膏的作用是調(diào)節(jié)硬化速度。分析：本題考查硅酸鹽水泥生產(chǎn)中石膏的作用，熟練掌握石膏可以調(diào)節(jié)水泥的硬化速度是解題的關(guān)鍵?。3.磷酸鈣是陶瓷，也是一種新型無機非金屬材料，它可用于制成人造骨骼，這是利用了這類材料的 ()A．耐高溫的特性 B．電學(xué)光性C．光學(xué)特長 D．生物功能答案：D解析：解答：人造器官必須具有良好的生物兼容性。分析：本題考查陶瓷的性質(zhì)和主要用途。4.下列關(guān)于普通玻璃的敘述中,正確的是()A.它是人類最早使用的硅酸鹽材料B.紅色玻璃中含氧化銅C.它在加熱熔化時沒有固定的熔點D.無色玻璃是純凈物答案：C解析：解答：陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽材料;Cu2O為紅色物質(zhì),摻入玻璃顯紅色;玻璃為混合物,無固定熔點。分析：本題考查普通玻璃的組成和主要性質(zhì)，熟練掌握普通玻璃的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵?。5.下列有關(guān)物質(zhì)的用途(括號內(nèi)為其用途)錯誤的是()(制光纖)和Ge(半導(dǎo)體材料)C.鋼化玻璃(汽車窗玻璃)D.氮化硅陶瓷(作導(dǎo)熱劑)答案：D解析：解答：光纖的主要成份是SiO2,Si和Ge是半導(dǎo)體材料,鋼化玻璃能生產(chǎn)汽車窗玻璃。分析：本題考查硅酸鹽工業(yè)涉及到的相關(guān)知識點，題目難度不大。6.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)陶瓷具有耐高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度小、耐磨損、密度大的特點B.氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強,它不與任何無機酸反應(yīng)C.氧化鋁陶瓷的熔點低,硬度小D.光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力非常強,利用光纜通信,能同時傳輸大量信息答案：D解析：解答：A項中,高溫結(jié)構(gòu)陶瓷硬度大、密度小,故A項錯誤.B項中,氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強,除HF外,不與其他任何酸反應(yīng),故B項錯誤.C項中,氧化鋁陶瓷是高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,熔點高,硬度大,故C項錯誤.D項正確分析：本題考查高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維的主要成分和性質(zhì)，題目難度不大，熟練掌握含硅材料的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵?。7.實驗室儲存固體試劑可以放在廣口瓶中,液體試劑放在細口瓶中,但是有些試劑必須儲存在具有橡膠塞的玻璃試劑瓶中.以下物質(zhì)必須儲存在具有橡膠塞的玻璃試劑瓶中的是()①KOH溶液②Na2CO3溶液③鹽酸④氫氟酸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,能與堿性溶液反應(yīng)生成Na2SiO3.故盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞.氫氟酸能腐蝕玻璃,不能盛放在玻璃瓶中分析：本題考查化學(xué)試劑的保存和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，熟練掌握玻璃試劑瓶的主要成分是解題的關(guān)鍵?。8.水泥工業(yè)和普通玻璃工業(yè)的共同原料是()A.黏土 B.純堿C.石英砂 D.石灰石答案：D解析：解答：生產(chǎn)普通玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,生產(chǎn)水泥的原料是石灰石、黏土和石膏,故選D分析：本題考查水泥和玻璃的主要原料，題目難度不大，熟練掌握水泥和玻璃工業(yè)是解題的關(guān)鍵?。9.對硅酸鹽水泥的敘述不正確的是()A.是硅酸鹽、鋁酸鹽、石膏等物質(zhì)的混合物B.水泥砂漿又稱混凝土C.具有水硬性,在空氣或水中都能硬化,硬化是化學(xué)變化過程D.鋼筋混凝土是人類最早利用的復(fù)合材料之一答案：B解析：解答：水泥的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣,可看作硅酸鹽和鋁酸鹽,石膏是為了調(diào)節(jié)水泥硬化速度.水泥砂漿是水泥、沙子和水的混合物,在建筑上用作黏合劑,混凝土是水泥、沙子和碎石按一定比率的混合物,直接用于建造橋、房屋等建筑.水泥硬化的過程中石膏與水泥中的硅酸三鈣、鋁酸三鈣起反應(yīng),生成凝膠狀物質(zhì)分析：本題考查水泥的組成成分和性質(zhì)、石膏的作用、鋼筋混凝土等，題目難度不大。10.下列物質(zhì)有固定熔點的是()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,故無固定熔點;而C中Na2O·SiO2是Na2SiO3的氧化物形式,為純凈物,有固定的熔點,故選C。分析：熟練掌握純凈物有固定的熔點而混合物無固定的熔點是解題的關(guān)鍵?。11.汽車、火車的車窗玻璃是()A.石英玻璃 B.光學(xué)玻璃C.玻璃纖維 D.鋼化玻璃答案：D解析：解答：鋼化玻璃的特點是抗震裂,不易破碎,一旦破碎,碎塊沒有尖銳的棱角,常用于制造汽車或火車的車窗分析：本題考查常見玻璃的種類和用途，熟練掌握各種玻璃的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵?。12.能正確表示鎂橄欖石(Mg2SiO4)組成的氧化物形式是()·SiO2 ·SiO2·2SiO2 ·2SiO2答案：B解析：解答：表示硅酸鹽氧化物形式一般的順序為活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、SiO2和H2O,中間用“·”隔開,系數(shù)為整數(shù)。分析：本題考查含硅化合物的化學(xué)式與氧化物化學(xué)式的轉(zhuǎn)換，熟練掌握用氧化物的化學(xué)式表示含硅物質(zhì)是解題的關(guān)鍵?。13.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是()①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維④陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A.①② B.②③C.①④ D.③④答案：C解析：解答：硅是地殼中元素含量居第二位的元素;水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸鹽制品;用于制作光導(dǎo)纖維的是SiO2,陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料分析：本題考查硅單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，以及硅酸鹽工業(yè)制品的應(yīng)用，題目難度不大。14.下列物質(zhì)中,不含有硅酸鹽的是()A.水玻璃 B.硅芯片C.黏土 D.普通水泥答案：B解析：解答：水玻璃是硅酸鈉的水溶液;黏土的主要成分是多種水合硅酸鹽和一定量的二氧化硅、氧化鎂、碳酸鈣和三氧化二鋁等;普通水泥主要成分為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、石膏等;硅芯片的主要成分是單晶硅。分析：本題考查硅酸鹽的應(yīng)用、硅酸鹽工業(yè)的主要產(chǎn)品等，熟練掌握含硅化合物的存在是解題的關(guān)鍵?。15.下列關(guān)于普通玻璃的敘述中,正確的是()A.它是人類最早使用的硅酸鹽材料B.紅色玻璃中含氧化亞銅C.它在加熱熔化時有固定的熔點D.無色玻璃是純凈物答案：B解析：解答：陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽材料;Cu2O為紅色物質(zhì),摻入玻璃顯紅色;玻璃為混合物,無固定熔點。分析：本題考查玻璃主要成分、玻璃的分類、玻璃的性質(zhì)等，題目難度不大，熟練掌握玻璃的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵?。16.從下面所給的四種物質(zhì)中選出一個與陶瓷、玻璃、水泥同一類的物質(zhì)，思考為什么將它們歸納在一起 ()A．光導(dǎo)纖維 B．有機玻璃C．人造纖維 D．磚瓦答案：D解析：解答：陶瓷、玻璃、水泥都同一類的物質(zhì)——硅酸鹽產(chǎn)品，A.是二氧化硅；B.有機化合物；C.有機化合物，所以選D。分析：本題考查硅酸鹽產(chǎn)品的主要成分，題目難度不大。17.根據(jù)普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生產(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)②生成物是硅酸鹽③反應(yīng)條件是高溫④發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化A.①② B.①②③C.①③④ D.①②③④答案：D解析：解答：硅酸鹽工業(yè)的主要特點:生產(chǎn)原料是含有硅元素的物質(zhì);產(chǎn)品的物質(zhì)類型屬于硅酸鹽;使物質(zhì)發(fā)生變化的條件是高溫;物質(zhì)變化的類型,既有物理變化,又有多種復(fù)雜的化學(xué)變化。分析：根據(jù)硅酸鹽工業(yè)的共同特點進行歸納總結(jié)即可。18.關(guān)于水玻璃的敘述不正確的是 ()A．它是一種礦物膠，既不能燃燒也不易腐蝕B．在建筑工業(yè)上可用黏合劑和耐火材料C．它在空氣中易變質(zhì)，因為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錯誤，水玻璃的主要成分是Na2O·nSiO2(或Na2SiO3)。分析：本題考查水玻璃的主要成分，題目難度不大，熟練掌握硅酸鈉的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵?。19.下列說法中,不正確的是()A.水泥和陶瓷的主要成分都屬于硅酸鹽B.光纜的抗干擾性能好,能防竊聽C.硅酸鈉是制備硅膠和木材防火劑的原料D.工業(yè)上用鹽酸刻蝕玻璃答案：D解析：解答：D中氫氟酸能刻蝕玻璃,D錯。分析：本題考查硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品的性質(zhì)和用途，熟練掌握二氧化硅和其他含硅化合物的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵?。俗稱石英砂，是光導(dǎo)纖維的主要成分，下列關(guān)于SiO2的有關(guān)敘述正確的是()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，它在常溫下不與NaOH溶液反應(yīng)C．因高溫時SiO2與Na2CO3反應(yīng)放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3強D．CO2通入水玻璃中可得原硅酸答案：D解析：解答：SiO2是一種堅硬難溶的固體，除氫氟酸外不溶于任何酸；是一種酸性氧化物，可與NaOH溶液反應(yīng)，對應(yīng)的H2SiO3的酸性比碳酸弱，可由CO2與Na2SiO3反應(yīng)生成原硅酸，但在制取玻璃的反應(yīng)中，因生成的CO2氣體脫離反應(yīng)體系，使反應(yīng)能夠進行，并不符合強酸制弱酸的規(guī)律。分析：本題考查光導(dǎo)纖維的主要成分、二氧化硅的性質(zhì)，熟練掌握二氧化硅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵?。二．非選擇題21.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，濾液用鹽酸酸化，再過濾，分別得到的沉淀和溶液即為凈水劑。(1)寫出熔融時，主要成分與純堿的反應(yīng)方程式：__________________________________________________。(氧化鋁和純堿的反應(yīng)與SiO2和純堿的反應(yīng)類似)答案：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，|Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑(2)最后的沉淀物是________，寫出有關(guān)離子方程式：_______________________________________________。答案：H2SiO3|2H＋＋SiO32-=H2SiO3↓(3)實驗中常用的坩堝有瓷坩堝和鐵坩堝，本實驗在熔融土樣時選用________。答案：鐵坩堝解析：解答：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)生成鋁的含氧酸鈉鹽即NaAlO2，即可寫出反應(yīng)方程式。熔塊溶解過濾的濾液中主要含有Na2SiO3、NaAlO2，加鹽酸后Na2SiO3跟鹽酸生成H2SiO3沉淀，NaAlO2跟過量鹽酸反應(yīng)生成AlCl3作凈水劑。瓷坩堝中含有SiO2，在高溫下能跟Na2CO3發(fā)生反應(yīng)，因此本實驗選用鐵坩堝。分析：本題考查二氧化硅等含硅物質(zhì)的性質(zhì)，熟練掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵?。22.陶瓷的發(fā)明是人類早期科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一個重要的里程碑，現(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．耐高溫答案：A(2)實驗室中最常用的坩堝是________，熔融燒堿樣品做實驗時一般選用________坩堝。答案：瓷坩堝|鐵(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉質(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．酒答案：C(4)工業(yè)上制備陶瓷的主要原料是________，我國陶都________的陶器和瓷都________的瓷器在世界上享有盛名。答案：黏土|宜興|景德鎮(zhèn)解析：解答：(1)陶瓷的主要特性有：抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等。(2)實驗室中最常用的坩堝是瓷坩堝，加熱時，NaOH能與瓷坩堝反應(yīng)，所以熔融燒堿時，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。(4)工業(yè)制陶瓷的主要原料是黏土。分析：本題考查陶瓷工業(yè)的相關(guān)知識點，熟練掌握陶瓷的性質(zhì)和應(yīng)用是解題的關(guān)鍵?。23.氮化硅是一種高溫陶瓷材料,它的硬度大、熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃時反應(yīng)獲得.粉末狀的氮化硅也可以由SiCl4的蒸氣和NH3的混合物反應(yīng)制取.粉末狀氮化硅在空氣和水中都不穩(wěn)定.但是將粉末狀氮化硅和適量MgO在230個大氣壓下和185℃的密閉容器中熱處理,可以得到結(jié)構(gòu)十分緊密、對空氣和水都相當(dāng)穩(wěn)定的固體材料.(1)寫出由SiCl4和NH3制備Si3N4的化學(xué)方程式________________________________________________________________________.答案：3SiCl4＋4NH3=Si3N4＋12HCl(2)分別寫出Si3N4和H2O、O2反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________、________________________________________________________________________.答案：Si3N4＋9H2O=3H2SiO3↓＋4NH3↑|Si3N4＋3O2=3SiO2＋2N2(3)為什么結(jié)構(gòu)緊密的固體Si3N4不再受H2O和O2的侵蝕？________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案：因為在加壓和加熱條件下Si3N4表面和空氣中的O2反應(yīng)生成穩(wěn)定的SiO2,從而形成了致密的SiO2與MgO保護層,防止內(nèi)部的Si3N4繼續(xù)與空氣和水接觸而被侵蝕解析：解答：SiCl4與NH3反應(yīng)生成Si3N4,其中Si、N的化合價均未改變,所以另一種產(chǎn)物應(yīng)為與H2O反應(yīng)時,Si—N鍵要向Si—O鍵轉(zhuǎn)化,生成穩(wěn)定的H2SiO3,同時有NH3生成;Si3N4與O2反應(yīng)時,產(chǎn)物為SiO2和N2.在高溫高壓條件下,Si3N4表面與空氣中的O2反應(yīng),生成致密的SiO2,它與MgO形成保護層,防止內(nèi)部的Si3N4被H2O和O2侵蝕。分析：本題考查新型高溫陶瓷材料氮化硅的結(jié)構(gòu)性質(zhì)特點，學(xué)習(xí)吸收題目中的信息是解題的關(guān)鍵?。24.解答下列各題(1)某型號水泥主要成分為Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3Al2Oz,則x=,y=,z=。制取該水泥所用的原料是答案：4|5|6|石灰石、黏土(2)根據(jù)不同玻璃的特性和用途填空。a.普通玻璃(鈉玻璃) b.石英玻璃c.光學(xué)玻璃(鉛玻璃) d.鋼化玻璃(玻璃鋼)可用于制造門窗、鏡子的是,用于汽車或火車窗玻璃的是,用于制造化學(xué)儀器的是,用于制造光學(xué)儀器的是。答案：a|d|b|c解析：解答：(1)將水泥主要成分寫成氧化物形式:2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3,可得x=4,y=5,z=6。(2)鋼化玻璃的機械強度比普通玻璃大,抗震裂、不易破碎,碎塊沒有尖銳的棱角,不易傷人,常用于制造汽車或火車的車窗等;提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和降低它的