【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中化学（苏教版）选修1课时作业：专题3第2单元 功能各异的无机非金属材料

1．有关玻璃镀银实验的说法错误的是(　　)
A．该实验的化学反应必须在碱性条件下进行
B．该实验的化学反应中葡萄糖是还原剂
C．为了加快镀银速率，水浴温度越高越好
D．该实验成功的关键之一是小试管要干净
【解析】　水浴温度应控制在50～60 ℃，温度过高，银析出速率过快，会产生黑银(非晶态银)。
【答案】　C
2．(2013·青岛高二质检)下列说法正确的是(　　)
A．由于水泥是一种固体粉末，随便找一个东西盛起来就可以储存
B．建筑三峡大坝要用到1.082×107 t的水泥，为节约开支，可购买价格低廉的水泥
C．只要是水泥就可以用来建大厦
D．在具体的建筑中，所用水泥的强度等级要符合要求
【解析】　水泥具有水硬性，能吸收空气中的水而硬化，且水泥具有一定的保质期，所以A、C两项错误。根据建筑物使用时间、环境及要求要用相应等级的水泥，否则易出现建筑事故。
【答案】　D
3．普通玻璃为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起的物质，它的特征(　　)
A．是一种纯净物，但没有固定熔点
B．是一种晶体
C．是一种较硬的物质，只在某一温度时软化
D．不是晶体，是玻璃态物质
【解析】　普通玻璃是一种复杂的混合物，不属于晶体，是玻璃态物质。
【答案】　D
4．下列说法中不正确的是(　　)
A．新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高等特点
B．高温结构陶瓷与金属材料相比具有许多优点，如不怕氧化、密度小等优点
C．光导纤维作为通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便
D．光导纤维除用于通讯外，还可以用于医疗、信息处理等许多方面
【解析】　光导纤维质量轻，便于铺设。
【答案】　C
5．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是(　　)
A．这是一种矿物胶，既不燃烧又不受腐蚀
B．在建筑工业上可作黏合剂
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
【解析】　Na2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一种矿物胶，通常用做耐火材料。在空气中发生反应：Na2O·nSiO2＋CO2＋mH2O===Na2CO3＋nSiO2·mH2O。
【答案】　D
6．工业上生产水泥和玻璃都用到的一种原料是(　　)
A．石英　　　　　　　　 B．纯碱
C．石灰石 D．黏土
【解析】　生产水泥时用到的原料为石灰石、黏土，生产玻璃时用到的原料为纯碱、石灰石、石英，故共同用到的原料为石灰石。
【答案】　C
7．下列有关光导纤维的说法错误的是(　　)
A．光纤可以传输激光
B．光纤可制造多种传感器
C．光纤通信的容量比微波通信大105～107倍
D．用光缆代替通讯电缆可以节约大量有色金属
【解析】　光纤通信的容量比微波通信大103～104倍。
【答案】　C
8．下列优点不属于生物陶瓷优点的是(　　)
A．对肌体无免疫排异反应
B．无溶血、凝血反应
C．不会致癌
D．耐高温
【解析】　生物陶瓷是用于植入人体内修复或再造人体器官和组织，而人体温度在36.5 ℃左右，因此生物陶瓷不需要耐高温。
【答案】　D
9．有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是 (　　)
A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料
B．氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应
C．光导纤维是一种优良的导电材料
D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听
【解析】　高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点，本身还具有很多优点，如耐高温、高硬度、不怕氧化等，所以A选项错误。氮化硅陶瓷是重要的结构材料，有许多优点，如耐腐蚀性较强，但可以跟氢氟酸反应，所以B选项错误。光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，且抗干扰能力好，不发生电辐射，能防窃听等，所以D选项正确。
【答案】　D
10．(2013·镇江高二检测)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 B．①②④⑤
C．①②④⑤⑦ D．①②⑤⑦
【解析】　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。
【答案】　D
11．物质A是光导纤维的成分，C是一种气体，D是白色沉淀。A、B、C、D之间的转化关系如下图所示。
根据图示关系回答(填化学式)：A是__________，B是________，C是________，D是________。
【解析】　光导纤维的成分是SiO2，它与纯碱在高温下反应生成Na2SiO3和CO2。因为H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强，所以Na2SiO3的水溶液与CO2反应生成白色沉淀H2SiO3和Na2CO3。H2SiO3受热分解产生SiO2。
【答案】　SiO2　Na2SiO3　CO2　H2SiO3
12．某科研小组，用含有少量的CaO和Fe2O3的高岭土(主要成分为Al2O3·2SiO2·2H2O)来研制新型净水剂，其实验方案如下：将土样和纯碱混合均匀，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，经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即是净水剂。
(1)熔融时，主要成分与纯碱反应的化学方程式为(提示：①Al2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱的反应相似，②NaAlO2溶于水)：
①____________________________________________________________；
②__________________________________________________________。
(2)最后得到的沉淀物是________，生成沉淀的离子方程式为________。
(3)实验室中常备的坩埚有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验熔融土样时应选用________坩埚。
【解析】　这是一道信息给予题，其实验步骤可整理表示如下：
(1)高岭土熔化时，其成分中的SiO2和Al2O3与Na2CO3反应生成Na2SiO3和NaAlO2。(2)熔块加水使Na2SiO3和NaAlO2溶解，与其他杂质分离，在过滤后的滤液中加入盐酸则使Na2SiO3、NaAlO2分别与过量的盐酸反应，生成H2SiO3沉淀和AlCl3溶液，过滤得滤液即为净水剂。(3)因为瓷坩埚中含有SiO2，氧化铝坩埚的主要成分是Al2O3，它们都能与Na2CO3在高温下发生反应，故熔融样品时只能用铁坩埚。
【答案】　(1)①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑　②Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑
(2)H2SiO3　2H＋＋SiO===H2SiO3↓　(3)铁
13．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度硅与纯氮在1 300 ℃的条件下反应获得。
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是___________________________。
A．制汽轮机叶片 B．制有色玻璃
C．制永久性模具 D．制造柴油机
(2)写出N原子的结构示意图________，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式________。
(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式___________________________________
___________________________________________________________________。
(4)现用四氯化硅和氮气、氢气，在氖气保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_______________________________
_________________________________________________________________。
【解析】　根据N原子和Si原子的原子结构及元素周期律的知识，可知N元素的非金属性比Si元素的强，故N与Si化合时，N显负价，Si显正价，而N的负价只有－3价，Si的＋4价是稳定价态，由此可写出氮化硅的化学式为Si3N4，第(3)问可由SiO2与HF的反应类推。
【答案】　(1)ACD
(2) Si3N4
(3)Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑
(4)3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl
14．(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________。
(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________。
【解析】　(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＝2，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热膨胀系数，从而使其更耐高温和抗化学腐蚀，可用于制造高级的化学反应容器；加入PbO后制得的光学玻璃折光率高，可用来制造光学仪器。
【答案】　(1)4　5　6　石灰石、黏土
(2)a　d　b　c
15．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
(2)实验室中最常用的坩埚是________，熔融烧碱样品作实验时一般选用________坩埚。
(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
(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。
【解析】　(1)陶瓷的主要特性有：抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等特点。
(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、锑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。
【答案】　(1)A　(2)瓷坩埚　铁
(3)C　(4)黏土　宜兴　景德镇