化学第三节 玻璃、陶瓷和水泥测试题

这是一份化学第三节 玻璃、陶瓷和水泥测试题，共5页。试卷主要包含了化学已渗透到人类生活的各个方面，有关材料用途的叙述不正确的是，陶瓷表面有一层绚丽多彩的彩釉等内容，欢迎下载使用。


基础落实
1．化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法不正确的是( )
A．阿司匹林具有解热镇痛作用
B．可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品
C．在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀
D．禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂可减少汽车尾气污染
2．过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成( )
①水泥 ②玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品
A．①和④ B．②和⑤ C．③ D．①③⑤
3．生产水泥的工人最宜多吃血料，其原因是( )
A．血料多孔，表面积大，可吸附人体内的矿物尘埃
B．营养价值极高
C．血料可杀菌消毒
D．可医治某些疾病
4．下列关于物质用途的叙述中不正确的是( )
A．硅可以用来做变压器的铁芯材料
B．二氧化硅可以用来制光导纤维
C．石墨可以用来做绝缘材料
D．石英玻璃可以用来制造耐高温的化学仪器
5．陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是( )
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．有关材料用途的叙述不正确的是( )
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
7．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．氮化硅陶器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．光导纤维是一种能高质量传导光的纤维素制品
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
8．陶瓷表面有一层绚丽多彩的彩釉。加工方法是在普通釉料中加入一些金属元素，控制烧制时空气的用量(即氧气用量)，使其得到不同颜色。若空气不足，铁、铜、锰元素形成的化合物呈现的颜色分别是( )
A．黑、红、黑褐 B．红或黄、蓝、紫褐
C．蓝或绿、蓝、黑褐 D．红或黄、红、紫褐
9．新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C)、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．可在氮气气氛中合成
D．通入少量氧气
10．根据水泥、玻璃和陶瓷的生产过程，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．①和② B．①②③
C．①③④ D．①②③④
11．氮化铝广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3＋N2＋3Ceq \(=====,\s\up7(高温))2AlN＋3CO合成。下列叙述正确的是( )
A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂
B．AlN的摩尔质量为41 g
C．AlN中氮元素的化合价为＋3
D．上述反应中，每生成1 ml AlN需转移3 ml电子
12．石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌。一种叫矿青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22(OH)2。它用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是( )
A．该物质中Fe元素的化合价为＋2价，它属于硅酸盐
B．该物质的化学组成可表示为：Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
C．1 ml该物质能和18 ml HNO3反应，也能与18 ml盐酸反应
D．这种石棉属于新型无机非金属材料
能力提升
13．有三种透明、不溶于水的坚硬固体，A固体在纯O2中燃烧只得到一种气体产物X，该无色气体的密度是相同状况下空气密度的1.52倍；B固体能溶于热的烧碱溶液，得到溶液Y，向Y溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀Z；将B与石灰石、纯碱按一定比例混合加热至高温，能得到C，C无固定的熔点。则A为____________，B为_______________，C为____________。(填物质名称)
14．某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含少量的CaO、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，溶液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即为净水剂。
(1)写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱反应相似)：________________________，
________________________________________________________________________。
(2)最后的沉淀物是_____________________________________________________，
写出生成该沉淀的离子方程式：_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚。本实验在熔融土样时，应选________坩埚。
15．氮化硅(Si3N4)是一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3的混合物反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但是，将粉末状的Si3N4和适量的MgO在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中加热处理，可以得到表面结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体高温结构材料。
(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)分别写出粉末状Si3N4和H2O及O2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
参考答案
1．C [阿司匹林是常用的解热镇痛药，A项正确；Si3N4和Al2O3的熔沸点较高，因此可以用作耐高温材料，B项正确；钢铁闸门上装上铜块，可以形成原电池，能够加快钢铁的腐蚀，C项错误；四乙基铅可以引发铅中毒，禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂可减少汽车尾气污染，D项正确。]
2．B [泥沙的主要成分是SiO2，与纯碱(Na2CO3)、生石灰(CaO)熔化后发生如下反应：
SiO2＋Na2CO3eq \(=====,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑
SiO2＋CaOeq \(=====,\s\up7(高温))CaSiO3
而Na2SiO3、CaSiO3与SiO2的熔合物即玻璃，且玻璃是一种硅酸盐产品，故答案为B。]
3．A [生产水泥的过程中产生大量的矿物尘埃，吸入人体后会引起肺等部位的病变。血料多孔，表面积大，吸附性强，所以生产水泥的工人，最宜多吃血料。血料的营养价值并不高，不能杀菌消毒，不能医治某些疾病。]
4．C [石墨是导体。]
5．C
6．B [氧化铝的熔点是2 050℃，可作耐高温设备。]
7．D [掌握玻璃、陶瓷、水泥三种重要材料的用途。光导纤维的主要成分是SiO2，而纤维素属于天然高分子化合物。]
8．A [O2不足时，Fe主要生成FeO为黑色，Cu主要生成Cu2O为红色，Mn主要生成MnO为黑色。]
9．B [TiC、B4C、Si3N4在高温条件下均可以与氧气反应。]
10．D [由制水泥、玻璃和陶瓷的生产过程，总结出硅酸盐工业的共同点是生成物均是硅酸盐，且在高温下均发生复杂的物理、化学变化。]
11．D 12.B
13．金刚石 二氧化硅 玻璃
解析 土样成分中的CaO、Fe2O3属于碱性氧化物，不与Na2CO3反应。SiO2和Na2CO3在高温下的反应与生产玻璃的反应相同。Al2O3属于两性氧化物，与Na2CO3反应时表现酸性氧化物的性质，生成NaAlO2和CO2。
熔块加水后过滤所得的滤液中含有Na2SiO3和NaAlO2，再加入盐酸时，发生如下反应：
H＋＋AlOeq \\al(－,2)＋H2O===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
2H＋＋SiOeq \\al(2－,3)===H2SiO3↓
所以，最后的沉淀物只有H2SiO3，没有Al(OH)3。
瓷坩埚中含有的SiO2及氧化铝坩埚中的Al2O3在高温下都能与Na2CO3反应， 所以熔融土样时不能使用瓷坩埚和氧化铝坩埚，只能选用铁坩埚。
15．(1)3SiCl4＋4NH3eq \(=====,\s\up7(△))Si3N4＋12HCl
(2)Si3N4＋6H2O===3SiO2＋4NH3↑，
Si3N4＋3O2===3SiO2＋2N2
(3)Si3N4与MgO在密闭容器中经高压，加热处理后，使Si3N4固体表面形成了一层SiO2的保护膜，阻止了Si3N4被H2O和O2侵蚀。
解析 SiCl4和NH3反应生成Si3N4的同时应有HCl生成。Si3N4与水反应生成SiO2，同时应用NH3生成。同样Si3N4与O2反应时，产物为SiO2和N2。Si3N4和MgO在密闭容器中加热处理时，Si3N4固体表面会有SiO2生成。