2017春高二化学鲁科版选修二检测：3.2 陶瓷的烧制

课时训练8　陶瓷的烧制
基础夯实1.地壳岩石中含有很多种复杂的硅酸盐。像花岗石里的正长石(KAlSi3O8)在空气中长期风化,进行复杂的变化之后,能生成的物质是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.高岭土、硅酸盐和氯化钾
B.黏土、砂和无机盐
C.滑石粉、刚玉和硝酸钾D.石灰石、沸石和硅酸钾
解析：本题主要考查运用基础知识对题中信息进行再加工的能力。分析正长石(KAlSi3O8)的成分,由元素守恒的观点可判断风化产物中不可能有氯化钾、硝酸钾和石灰石。
答案：B2.下列有关普通玻璃的说法中不正确的是(　　)
A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起解析：普通玻璃以纯碱、石灰石和石英为原料,经混合、粉碎,在玻璃窑中熔融制得,A正确。玻璃是混合物,没有固定的熔点,B错误。普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,C正确。二氧化硅易与碱液反应生成Na2SiO3,Na2SiO3具有很强的黏合性,因此盛NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不得用磨口玻璃塞。
答案：B
3.过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成(　　)
①水泥　②玻璃　③陶瓷　④混凝土　⑤一种硅酸盐材料
A.①④
B.②⑤
C.③
D.②
答案：B
4.新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷,合成这些物质需在高温条件下进行,在合成工艺中必须注意(　　)
A.通入充足的氧气
B.避免与氧气接触
C.不可在氮气气氛中合成,以免引入杂质
D.通入少量氧气
答案：B
5.下列说法中正确的是(　　)①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅　②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐　③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料　④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛　⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
A.①②③
B.②④
C.③④⑤
D.③⑤
答案：D
6.材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是(　　)
选项
材料
主要化学成分
A
刚玉、金刚石
三氧化二铝
B
大理石、石灰石
碳酸钙
C
普通水泥、普通玻璃
硅酸盐
D
沙子、石英
二氧化硅
解析：刚玉的成分为Al2O3,金刚石为碳单质。
答案：A
7.下列对材料的特性及用途的叙述不正确的是(　　)
A.氧化铝陶瓷具有两性,因此可用来制造人造牙齿
B.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用于制造柴油机部件
C.光导纤维传导光的能力很强,是非常好的通讯材料
D.人造刚玉硬度大,可用于制造刚玉球磨机
答案：A
8.精细陶瓷(又称为特种陶瓷)在现代科技中的应用前景很广。用SiO2加少量PdCl2研磨成极细的颗粒,经高温烧结制成多孔烧结体,具有半导体的性质。它具有相当大的比表面积,将它和电子组件及仪表组成“电子鼻”,被称为“人工神鼻”。冰箱泄漏的氟利昂浓度只有十万分之一也能“嗅”出。关于“电子鼻”的下列叙述中不正确的是(　　)
A.“电子鼻”大大突破了人的嗅觉极限
B.“电子鼻”吸附气体的能力极强
C.“电子鼻”可广泛应用于易燃、易爆、有毒气体的自动检测和报警
D.“电子鼻”易溶于水
解析：“电子鼻”能够“嗅”到人嗅不到的物质,所以它大大突破了人的嗅觉极限;它的原理是其表面积极大,容易吸附气体,这样才能检测气体;由于它能够吸附气体,所以它才能够检测到易燃、易爆及有毒的气体。从“电子鼻”所用的原料来看,烧结后的陶瓷应属于硅酸盐材料,所以应难溶于水。
答案：D
9.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　　　　,熔融烧碱样品做实验时一般选用　　　　坩埚。
(3)在搪瓷和陶瓷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
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、镉等金属造成重金属离子中毒。
答案：(1)A　(2)瓷坩埚　铁　(3)C
能力提升
10.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,经过滤,分别得到沉淀和溶液,溶液即为净水剂。
(1)写出熔融时,主要成分与纯碱反应的方程式:

(氧化铝和纯碱的反应与SiO2和纯碱反应类似)。
(2)最后的沉淀物是　　　　,写出有关离子方程式:　
　。
解析：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盐即NaAlO2,即可写出反应方程式。熔融块溶解过滤的滤液中主要含有Na2SiO3、NaAlO2,加盐酸后Na2SiO3与盐酸生成H2SiO3沉淀,NaAlO2与过量盐酸反应生成AlCl3作净水剂。
答案：(1)Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑　Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
(2)H2SiO3　2H++SiH2SiO3↓
11.氮化硅是一种高温陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1
300
℃反应获得。
(1)根据性质,推测氮化硅陶瓷的用途是　　　　　(填序号)。
A.制汽轮机
B.制有色玻璃
C.制永久性模具
D.制造柴油机
(2)写出N的原子结构示意图:　　　　,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)现用四氯化硅与氮气在氢气气氛保护下,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：(1)氮化硅是一种高温陶瓷材料,具有硬度大、熔点高、化学性质稳定等优良性质,可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。(2)氮元素位于元素周期表第二周期第ⅤA族,Si元素则在第三周期第ⅣA族,非金属性应是N元素比Si元素强,其化学式可写为Si3N4。(3)氮化硅可被氢氟酸腐蚀,由Si3N4和HF的性质分析,可推断该反应不可能是氧化还原反应,其产物只能是SiF4和NH3。(4)SiCl4、N2、H2加强热时反应产物之一是Si3N4,可知N2作为氧化剂参与反应,那么还原剂只能是H2,H2的氧化产物只能是HCl。
答案：(1)ACD　(2)　Si3N4
(3)Si3N4+12HF3SiF4↑+4NH3↑
(4)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl