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

登陆21世纪教育助您教考全无忧
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(　　)
A.SiO2(制光纤)
B.Si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　　 B①②④⑤
C.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
C.Na2O·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(　　)
A.MgO·SiO2 B.2MgO·SiO2
C.MgO·2SiO2 D.2MgO·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.②③
C.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.①②③
C.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·mH2O
D．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 。
20.SiO2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HCl.Si3N4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。
分析：本题考查硅酸盐的化学式与氧化物的形式的转化、玻璃和陶瓷的用途等，题目难度不大。
25.有A、B、C、D四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应:
①C与烧碱溶液反应生成A和水;②A溶液与钙盐反应生成白色沉淀D;③B在空气中燃烧生成C;④C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体;⑤C在高温下与碳反应生成单质B.
(1)根据上述变化,写出A、B、C、D的化学式.
A________,B________,C________,D________.
答案：Na2SiO3|Si|SiO2|CaSiO3
(2)写出反应①、④的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________.
答案：①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O|
④SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑
(3)工业上常利用④的反应原理制备________.
答案：玻璃
解析：
解答：能与烧碱反应的含硅物质有Si、SiO2和H2SiO3,由①知A为Na2SiO3;由②知D为CaSiO3,由④知C为SiO2,发生的反应为SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑,由⑤知B为Si,发生反应的方程式为:SiO2＋2CSi＋2CO↑;由③验证以上推断合理.
分析：本题考查含硅物质的推断以及硅酸盐工业的应用等，题目难度不大。
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
21世纪教育网www.21cnjy.com精品资料·第11页（共11页）版权所有@21世纪教育网