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第七章 碳硅训练
一、选择题：
1．向20mL 0.1mol/L的溶液中通入，当得到沉淀时，通入的物质的量是 （ ）
A． 0.001mol B． 0.002mol C． 0.003mol D． 0.004mol
2．高温下与下列物质进行反应时，碳既作氧化剂，又作还原剂的是 （ ）
A． B． C． D．
3．向下列溶液中通入过量的，最后无沉淀生成的是 （ ）
A． B． C． D．
4．等体积的空气与气体混合后，在高温下与足量的焦炭反应，若与都转化成CO，则反应后CO约占气体总体积的 （ ）
A． B． C． D．
5．由10g含有杂质的和足量的盐酸反应，产生0.1mol。试推断杂质的组成可能为 （ ）
A． B．
C． D．
6．托盘天平两边各放一个质量相等的烧杯，杯内均盛有50mL 1mol/L的盐酸，调节天平平衡后，左边烧杯中加入x g，右边烧杯内加入y g，若烧杯仍保持平衡，不考虑生成酸式盐，x与y的关系可能是 （ ）
A． B．
C． D．
7．在下列物质中，常温下不与反应的是 （ ）
(1)；(2)KOH；(3)；(4)溶液；(5)KCl溶液；(6)溶液
A． (1)(4)(6) B． (1)(3)(4)(6) C． (2)(3)(4)(6) D． (1)(5)
8．往溶液中加入下列物质，能发生反应但看不到现象的是 （ ）
A． 溶液 B． 固体 C． 盐酸 D． 通入CO2
二、填空题：
9．A、B、C、D、E都是含碳元素的物质，它们之间的变化关系如下：
（1）C和D在高温下反应生成B；
（2）E和氢氧化钠溶液反应生成A和水；
（3）B和氧气反应生成C；
（4）在氢氧化钠溶液中通入C，则生成A，继续通入C，则有E生成。
试写出分子式：
A_____________B__________C_____________D___________E_________
10．两个等质量的烧杯内分别盛放100mL 1mol/L的盐酸，在其中一个烧杯中投入10.0g，为使两烧杯质量相等，应在另一个烧杯中投入________g（假定不生成酸式盐）。
11．有一瓶颗粒状的苛性钠，瓶中的颗粒都黏结在一起，表面还有一层白色的粉状物附着。其原因是___________________________。
12．在CaCl2溶液中通入CO2不产生沉淀，若同时通入NH3，则立即有白色沉淀生成，继续通入CO2，沉淀又溶解，原因是___________________________________________。
13．有一天然透明晶体A是高熔点、高硬度的物质，A在纯氧中不能燃烧，但在高温时既能和石灰石又能和纯碱反应，都放出气体B，A虽不能溶于强酸，却能溶于氢氟酸，并生成气体C。A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，将气体B通入该溶液中去，能生成不稳定的白色胶状沉淀E。在干燥空气中，E失去部分水，得到白色粉末F。F加热后再重新生成A。
（1）试推断出A、B、C、D、E、F各是什么物质？写出其分子式（或化学式）。
A______B______C______D______E_____F______
（2）写出有关反应的化学方程式。
三、计算题：
14．由铁、硅、铝组成的混合物9.7g，与足量稀反应，在标准状况下生成5.6L；若将等质量的上述混合物与足量的溶液反应，在标准状况下也产生同样多的。问：9.7g混合物中铁、硅、铝的质量各是多少？（该混合物在溶液中发生的反应为：，
）
试题答案
一、1. AC 2.AB 3. BC 4. D 5. C 6. BD 7. D 8. D
二、9.
10． 7.8
11．颗粒相互黏结的原因是苛性钠吸收了空气中的水分，使表面的苛性钠溶解成稠溶液而互相黏结。白色粉状物是苛性钠吸收了形成的碳酸钠：。
12．通入的溶液呈酸性（碳酸电离及水解所致），不可能形成较大浓度的不能以形式沉淀。若在溶液中通入，它和结合成，促使电离平衡右移，有更多的生成，所以有沉淀产生；。若在溶液中继续通入，形成更多的，使变成而溶解。
13．（1）；（2）略
三、14. 铁5.6g，硅1.4g，铝2.7g。
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高三化学复习学案
——《第七章硅和硅酸盐工业》复习
第二讲.硅、二氧化硅，硅酸盐工业等
六、硅
1．结构：与金刚石相似，硬度和熔沸点 于金刚石,原因_______________
2．物性
3．存在：自然界(有 无 ) 游离态硅，化合态硅几乎全部以 或 形
式存在。
4．化性：性质较稳定
⑴常温下：仅与 、 、 等反应，反应式为 、
、
⑵加热时: Si+O2— Si+Cl2 ─
Si+FeO ─ Si+H2 ─
5．制备___________________________
粗硅的提纯__________________________,___________________________
七、二氧化硅 O O O
1．结构： Si:O=1:2 -O-Si-O-Si-O-Si-
化学式: SiO2 O O O
空间构型 -O-Si-O-Si-O-Si-
键角 O O O
-O-Si-O-Si-O-Si-
2．物性：坚硬难熔，自然界中二氧化硅晶型的有 ，无定型的有 。
3．化性
⑴酸性氧化物
SiO2+H2O —
SiO2+ CaO—
2NaOH+SiO2— (盛放NaOH溶液的试剂瓶必须用 存放)
⑵其它反应
生产玻璃：
腐蚀玻璃：
八、硅酸
原硅酸： 硅酸
1．制法：
1mlNa2SiO3
硅酸胶体的制备: 10ml1mol/lHCl 得到（ )
用力振荡
反应式为
2．性质:原硅酸为 色 体，硅酸为 色 体，它们均 溶于水, 且
失水。H2CO3、H2SiO3、H4SiO4相对稳定性为 。
九、硅酸盐
1．定义： 、 、 所对应的盐统称硅酸盐。
2．组成的书写方式：高岭石：盐的形式_____________氧化物形式____________
（注：以氧化物形式表示一般顺序为：金属氧化物·二氧化硅·水）
3．Na2SiO3 : ___溶于水,水溶液称_______,不燃烧,也不受腐蚀，作 、
、 用
水解:
在空气中变质: （说明 结论）
4．硅酸盐工业：以含硅物质为原料，经加热制成硅酸盐产品的工业(选P8)
普 通 玻 璃 普 通 水 泥
原 料
产品组成
原 理
主要反应 回转窑 石膏流程:原料→生料 ──→ 熟料 ──→水泥 煅烧 研细
性 质
其 它 硼酸盐玻璃、铅玻璃 有色玻璃、钢花玻璃 混凝土---水泥、砂子、碎石、水
[知识训练]
1．用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含有少量CuO、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的反应方程式(Al2O3与纯碱的反应和SiO2与
纯碱的反应相似):________________________、____________________。
(2)最后的沉淀物是_______;生成该沉淀的离子方程式是_______________。
(3)实验室中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩锅,本实验在熔融土样时,
应选用_______坩埚。
2．第ⅣA族元素中C、Si、Ge、Sn的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的。Ge是一种良好的半导体材料，被广泛应用于电子工业上。它可从煤燃烧的烟道灰中提取。其过程如下：烟道灰(含GeO2)锗的氯化物锗酸纯净的锗的氧化物锗。
写出⑴、⑵、⑷步反应的化学方程式。
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第二节 硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料
一、硅酸盐工业简介
1．水泥
普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)和铝酸三钙(3CaO·A12O3)等。
2．玻璃
玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔、沸点。
3．比较水泥和玻璃的生产方法(见下表)硅酸盐产品
硅酸盐产品 水泥 玻璃
主要设备 水泥回转窑 玻璃窑
原料 石灰石和粘土 纯碱、石灰石、石英(过量)
反应原理 复杂的物理-化学变化 Na2CO3+SiO2 ?Na2SiO3+CO2 ↑CaCO3+SiO2 ?CaSiO3+CO2↑
主要成份 3CaO·SiO2、2 CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
反应条件 高温 高温
4．陶瓷
(1)制造陶瓷的主要原料：粘土。
(2)制造陶瓷的一般过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器
(3)陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸盐的组成可以用氧化物形式来表示例 高岭石：A12(Si2O5)(OH)4可表示为：A12O3·2SiO2·2H2O
二、新型无机非金属材料
1．无机非金属材料的分类
(1)传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
(2)新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。
2．新型无机非金属材料的特性
（1）耐高温、强度高
（2）具有电学特性
（3）具有光学特性
（4）具有生物功能
3．高温结构陶瓷
(1)高温结构陶瓷的优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。
(2)高温结构陶瓷的种类：
①氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。
②氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。
③碳化硼陶瓷：具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等。
4．光导纤维(光纤)
(1)光导纤维的特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。
(2)光导纤维的应用：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。
第七章 单元测试
一、选择题(每小题有1-2个选项符合题意)
1．下列说法正确的是 ( )
A．我国从唐代时期开始就能生产陶瓷
B．化学实验室的坩埚、蒸发皿是陶瓷制品
C．水泥、陶瓷生产过程都需要混合、成型、干燥、烧结、冷却
D．水泥、玻璃、陶瓷制品都属于混合物
2．石灰石是许多工业的原料之一，但制取下列物质不需用石灰石的是 ( )
A．制硅酸 B．制水泥 C．制玻璃 D．制生石灰
3．A12O3·2SiO2·2H2O是一种 ( )
C．铝酸盐 D．混合物
4．实验室里熔化氢氧化钠时，不能选用的坩埚是( )
A．石墨坩埚 B．瓷坩埚 C．石英坩埚 D．铁坩埚
5．陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属陶瓷制品的是 ( )
A．电器中的绝缘瓷管
B．实验室中的坩埚
C．实验室中的试管
D．建筑上烧制的砖瓦
6．下列物质有固定熔、沸点的是 ( )
A．钢化玻璃 B．过磷酸钙 C．消石灰 D．水玻璃
7．汽车车窗用的是钢化玻璃，对钢化玻璃的叙述正确的是 ( )
A．它是玻璃纸压制而成
B．制造原料与有机玻璃相同
C．制造它的玻璃与普通玻璃相同
D．制造原料与特殊玻璃相同
8．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
B．高温结构陶瓷比金属材料具有许多优点，如不怕氧化、密度小等优点
C．光导纤维做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
9．有关材料的用途不正确的是 ( )
A．高温结构陶瓷可以制作耐酸设备
B．氧化铝陶瓷不可以用于制作耐高温设备
C．氮化硅陶瓷可以制造轴承
D．光导纤维可用于传能传像、照明等
10．磷酸钙系陶瓷也是一种新型无机非金属材料，它可以用于制成人造骨骼，这是利用这类材料的 ( )
A．耐高温的特性 B．电学特性 C．光学特性 D．生物功能
11．不属于无机非金属材料的是 ( )
①硅酸盐材料 ②半导体材料 ③超硬耐高温材料 ④发光材料
⑤硫黄矿 ⑥煤 ⑦石膏 ⑧青铜
A．①-④ B．⑤-⑧ C．①—⑧ D．②-④
12．下列叙述错误的是 ( )
A．含硅4％(质量分数)的钢，可制变压器铁芯
B．二氧化硅是通讯材料光导纤维的主要原料
C．氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷都是重要的高温结构陶瓷
D．硅石、高岭石、石英和水晶的主要成分都是二氧化硅
13．新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的共同特性是 ( )
A．耐高温 D．具有电学特性 C．具有光学特性 D．具有生物功能
14．我国及美国、日本等国家都已研制出一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造，这种材料是 ( )
A．氧化铝陶瓷 B．氮化硅陶瓷 C．光导纤维 D．玻璃钢
15．普通玻璃中含13％的Na2O、11.7％的CaO、75.3％的SiO2，用氧化物的形式表示普通玻璃组成的化学式是 ( )
A．Na2O·2CaO·6SiO2 B．2Na2O·CaO·6SiO2
C．Na2O·CaO·SiO2 D．Na2O·2CaO·SiO2
16．下列物质与其材料不对应的是 ( )
A．高温炉管——人造刚玉
B．汽轮机叶片——氮化硅陶瓷
C．遥测遥控器——光纤
D．轴承——氧化铝陶瓷
17．人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料，它有类似于入骨和天然牙的性质和结构。人造骨可以依靠在人体的体液中补充某些离子形成新骨，可在骨骼结合界面发生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼牢固结合。人造骨植人人体需要吸收人体中离子形成新骨( )
A．Ca2+ B．Cl- C．Na+ D．PO43- 、Cl-
18．下列说法错误的是 ( )
A．材料是按化学组成或状态、性质、效应、用途分类的
B．橡胶、化纤属于有机高分子材料
C．信息材料主要包括液晶分子、光导纤维、半导体等
D．陶瓷属于金属材料
19．有关材料的分类正确的是 ( )
A．硅酸盐材料属于新型无机非金属材料
B．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，金属属于金属材料，但都属于结构材料
C．新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等
D．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，但不是高温结构材料
二、填空题
20．工业上生产水泥的主要设备是__________，原料是____________________，制得水泥的主要成分是__________。
21．某型号的水泥主要成分有：Ca2SiOx、Ga3SiOy、Ca3A12Oz，则x=__________，y=__________，x=__________水泥具有水硬性，跟水掺和搅拌后很容易，普通水泥以__________和__________为主要原料，在水泥回转窑中煅烧后，再加入适量的__________，它的作用是
22．制造陶瓷器的主要原料是_____________，根据原料、烧制温度的不同，陶瓷主要分为
_____________、_____________等。我国陶都_____________(地名)的陶器和瓷都_____________(地名)的瓷器，在世界上享有盛誉。
23．(1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式(改写时注意金属氧化物在前，非金属氧化物在后，低价在前，高价在后，H2O一般写在最后)
①镁橄榄石(Mg2SiO4)：_____________。
②高岭土[A12(Si2O5)(OH)4]_____________；
(2)许多含氧酸及盐类均可以类似地改写为氧化物形式，请继续改写下列物质：HNO3_____________；HCOOH_____________。通过以上改写可知，HNO3的酸酐为_____________，HCOOH与浓H2SO4反应可制_____________气体。
(3)已知一定条件下，Fe在C12中燃烧可生成Fe3Cl8，它可以看作是_____________(化学式)，生成该物质的条件可能是_____________。
24．氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，它是一种______________，本身具有______________，并且耐磨损，除______________外，它不与其他无机酸反应，______________能力强，高温时也______________。正由于氮化硅陶瓷具有如此良好的特性，因此，人们常利用它来制造______________、______________、机械密封环、______________等机械构件。
25．硅酸盐属于______________，缺点是______________。新型无机非金属材料有许多优点，可以根据其特点用于不同的领域。比如氧化铝陶瓷硬度高的优点，可以制造在实验室中使用的______________
26．新型无机非金属材料的特性有______________；______________、______________、______________目前较广使用的高温结构陶瓷有______________、______________、______________等，广泛应用于光缆通讯的是______________
三、计算题
27．某玻璃厂现有石灰石500t，纯碱2400t。计算上述原料能生产普通玻璃多少吨 (已知普通玻璃的成分为Na2O：13％，CaO：11.7％，SiO2：75.3％)
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