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高中化学人教版选修1:第3章第三节知能优化训练


[学生用书 P42] 1.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 解析:选 C。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。 2.月球的矿产资源极为丰富,仅月面表层 5 cm 厚的沙土就含铁单质有上亿吨,月球上 的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg,Fe)2SiO4]等,下列说法或 分析不正确的是( ) . A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B.斜长石的氧化物形式可表示为:K2O· 2O3· Al 6SiO2 C.橄榄石中铁为+2 价 D.月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱 解析:选 D。由三种矿石的化学式可知都为硅酸盐产品,A 对;将斜长石各元素的物质 的量扩大一倍可写出: 2O· 2O3· K Al 6SiO2, 对; B 由化合价代数和为零得橄榄石中铁为+2 价, C 对;Fe 元素性质相同,D 错。 3.(2011 年武汉高二检测)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 解析:选 D。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。 4.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:选 D。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。 5.(2011 年洛阳高二检测)目前已有多个国家的大汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽 车,这种陶瓷柴油发动机部件的受热面是由耐高温且不易传热的氮化硅陶瓷材料制造的。 (1)氮化硅具有硬度大、熔点高、化学性质稳定的特点,根据性质,推测氮化硅陶瓷的 用途________(填序号)。 A.制汽轮机叶片 B.制有色玻璃 C.制永久性模具 D.制造柴油机部件 (2)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: ________________________________________________________________________。 (3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛的保护下,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:本题解题的关键是挖掘题目所给信息,并把信息与新型无机非金属材料的特性、 用途等知识有机结合。根据 N 和 Si 的原子结构及元素周期律的知识,可判断氮元素非金属 性比硅强,故 N 显负价(-3),Si 显正价(+4),由此可写出氮化硅的化学式为 Si3N4。根据 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O 可以写出 Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑。SiCl4 与 N2、H2 的反应可理解为 H2 还原 SiCl4 制取 Si, 然后 Si 与氮气在高温下反应生成 Si3N4: 3SiCl4+2N2 +6H2=====Si3N4+12HCl。 答案:(1)ACD (2)Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑ (3)3SiCl4+2N2+6H2=====Si3N4+12HCl 1.(2011 年汕头高二检测)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 解析:选 D。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。 2.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 解析:选 B。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。 3.(2011 年长春高二检测)下列不属于传统硅酸盐产品的是( ) .
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解析:选 C。传统硅酸盐产品包括玻璃、水泥、陶瓷。 4.下列物质有固定熔点的是( ) A.水泥 B.玻璃 C.Na2O· 2 SiO D.水玻璃 解析:选 C。纯净物有固定的熔点而混合物无固定的熔点。A、B、D 都是混合物,故 无固定熔点;而 C 中 Na2O· 2 是 Na2SiO3 的氧化物形式,为纯净物,有固定的熔点,故选 SiO C。 5.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 解析:选 D。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。 6.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 解析:选 D。D 中氢氟酸能刻蚀玻璃,D 错。

7.(2011 年沈阳高二检测)磷酸钙陶瓷也是一种新型陶瓷材料,它可以用于制成人造骨 骼,这是利用这类材料的( ) A.耐高温特性 B.电学特性 C.光学特性 D.生物功能 解析:选 D。某些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水、对人体组织有较好的 适应性,即具有生物功能。 8.能正确表示镁橄榄石(Mg2SiO4)组成的氧化物形式是( ) A.MgO· 2 SiO B.2MgO· 2 SiO C.MgO· 2SiO2 D.2MgO· 2SiO2 解析: B。 选 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。 9.(2009 年高考广东理基卷)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 解析:选 C。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。 10.水泥熟料中加入调节水泥硬化速度的是( ) A.石膏 B.沸石岩 C.矿渣 D.水和沙子 解析:选 A。石膏在水泥中能调节其硬化速度。 11.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 能与瓷坩埚中的 SiO2 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。 答案:(1)A (2)瓷坩埚 铁 (3)C (4)黏土 宜兴 景德镇 12.某科研小组用高岭土(主要成分是 Al2O3· 2SiO2· 2O 并含有少量 CaO 和 Fe2O3)研制 2H 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 和纯碱反应类似)。 (2) 最 后 的 沉 淀 物 是 ________ , 写 出 有 关 离 子 方 程 式 : ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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________。 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, 因此应用铁坩埚。 答案:(1)Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2↑, Al2O3+Na2CO3=====2NaAlO2+CO2↑ + - (2)H2SiO3 2H +SiO2 ===H2SiO3↓ 3 (3)铁坩埚 13.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____________。 (2)写出反应①、④的化学方程式: ①________________________________________________________________________; ④________________________________________________________________________。 (3)工业上常利用④的反应原理制备________。 解析: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+CaCO3=====CaSiO3+CO2↑,由⑤知 B 为 Si,发生反应的方程式为:SiO2+2C=====Si+2CO↑;由③验证以上推断合理。 答案:(1)Na2SiO3 Si SiO2 CaSiO3 (2)①SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O ④SiO2+CaCO3=====CaSiO3+CO2↑ (3)玻璃
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