精修版蘇教版化學(xué)選修24.2 材料組成的優(yōu)化 同步練習(xí)含答案

精品資料第二單元材料組成的優(yōu)化(時(shí)間：30分鐘)考查點(diǎn)一合金與納米材料1所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，根據(jù)下列四種金屬的熔沸點(diǎn)：NaCuAlFe熔點(diǎn)/97.51 0836601 535沸點(diǎn)/8832 5952 2003 000其中不能形成合金的是()。ACu和Al BFe和Cu CFe和Na DAl和Na解析形成合金的兩種金屬必須在同一溫度下都能熔化而且不能達(dá)到沸點(diǎn)。只有C不符合。答案C2(浙江臺(tái)州)材料是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同的材料功能各不相同。以下都是有關(guān)材料的內(nèi)容，試根據(jù)所給內(nèi)容回答問(wèn)題。(1)氫能是未來(lái)能源最佳選擇之一，氫能的利用涉及氫的儲(chǔ)存、輸運(yùn)和使用。貯氫合金是解決氫的儲(chǔ)存等問(wèn)題的重要材料。貯氫合金中最具代表的是鑭­鎳合金(LaNi5)，已知LaNi5(s)3H2(g)LaNi5H6(s)H31.77 kJ·mol1。鑭­鎳合金的熔點(diǎn)比鑭、鎳的熔點(diǎn)_(填“高”“低”或“介于兩者之間”)，根據(jù)反應(yīng)原理，形成LaNi5H6的化學(xué)反應(yīng)條件是_。最近有人提出可以研制出一種性能優(yōu)越的催化劑，可以大大提高貯氫合金的貯氫能力，你認(rèn)為該講法可信嗎？_(填“可信”或“不可信”)，其理由是_。(2)無(wú)機(jī)非金屬材料是日常生活中不可缺少的物質(zhì)，它往往具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕的特點(diǎn)。Si3N4就是一種重要的精細(xì)陶瓷，合成氮化硅的方法之一為：3SiO26C2N2Si3N46CO。Si3N4屬于_晶體，在上述反應(yīng)中氧化劑為_(kāi)。解析(1)合金的熔點(diǎn)比成分金屬的熔點(diǎn)低；反應(yīng)原理是氣體分子數(shù)減小的放熱的可逆反應(yīng)，故應(yīng)采取低溫、高壓的條件；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能使平衡移動(dòng)，沒(méi)法提高貯氫合金的貯氫能力。(2)根據(jù)其“高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕”的特點(diǎn)，可判斷它應(yīng)屬于原子晶體；N元素價(jià)態(tài)的變化是0價(jià)3價(jià)，在反應(yīng)中得到電子，作氧化劑。答案(1)低低溫、高壓不可信該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，使用催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能使平衡移動(dòng)，更不可能大大提高貯氫合金的貯氫能力(2)原子N2考查點(diǎn)二硅與二氧化硅3光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國(guó)正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導(dǎo)纖維。下列說(shuō)法正確的是()。制造光導(dǎo)纖維的主要原料是CaCO3；制造光導(dǎo)纖維的主要原料是SiO2；光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的全反射；光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的折射A B C D解析光導(dǎo)纖維主要原料的成分是SiO2；光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的全反射。、正確。答案B4工業(yè)上由粗硅制取高純硅有以下反應(yīng)：Si(s)3HCl(g)=SiHCl3(g)H2(g)H381 kJ·mol1；SiHCl3(g)H2(g)=Si(s)3HCl(g)。對(duì)上述反應(yīng)的說(shuō)法中正確的是()。A均為置換反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)B反應(yīng)、實(shí)際上互為可逆反應(yīng)C由于反應(yīng)放熱，則反應(yīng)可能是吸熱的，也可能是放熱的D提高SiHCl3產(chǎn)率，應(yīng)采用加壓和升溫的辦法解析由和兩個(gè)反應(yīng)可知，都是單質(zhì)和化合物反應(yīng)，生成新的單質(zhì)和化合物，并且都有電子的得失，故二者均為置換反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)。又由于和可看成向兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)，但反應(yīng)條件不同，故不屬于可逆反應(yīng)，B錯(cuò)；一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，則另一方向必為吸熱反應(yīng)，C錯(cuò)；由平衡移動(dòng)原理可知，提高SiHCl3產(chǎn)率，應(yīng)采用減壓和降溫的辦法，D錯(cuò)。答案A考查點(diǎn)三硅酸鹽材料5下列表述正確的是()。人造剛玉熔點(diǎn)很高，可用作高級(jí)耐火材料，主要成分是二氧化硅化學(xué)家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進(jìn)行無(wú)溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來(lái)保護(hù)眼睛太陽(yáng)能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能A B C D解析人造剛玉主要成分是氧化鋁，瑪瑙的成分是二氧化硅，涂加氧化亞銅的玻璃為有色玻璃，變色眼鏡是摻有溴化銀的眼鏡。答案D6世界著名的科技史專(zhuān)家、英國(guó)劍橋大學(xué)的李約瑟博士考證說(shuō)：“中國(guó)至少在距今3 000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了。”下列有關(guān)玻璃的說(shuō)法不正確的是()。A制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英B玻璃在加熱熔化時(shí)有固定的熔點(diǎn)C普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起解析本題考查玻璃的制法與性質(zhì)；制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英，A項(xiàng)正確；玻璃不是晶體，稱(chēng)作玻璃態(tài)物質(zhì)，它沒(méi)有固定熔點(diǎn)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起的物質(zhì)，C項(xiàng)正確；玻璃中含有SiO2，它能夠被堿溶液腐蝕：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，故盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，D項(xiàng)正確。答案B7江蘇省東?？h礦產(chǎn)豐富，除了水晶制品名揚(yáng)天下外，蛭石、蛇紋石等礦石儲(chǔ)量大，品位高，其相關(guān)的耐火、保溫隔熱材料(主要成分為MgO、Al2O3)工業(yè)也較發(fā)達(dá)。某中學(xué)化學(xué)探究小組通過(guò)查閱相關(guān)資料，對(duì)蛭石的組成進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。.相關(guān)資料：蛭石的成分可看成是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成；氫氧化物開(kāi)始沉淀及沉淀完全時(shí)的pH：氫氧化物Fe(OH)3Mg(OH)2Al(OH)3沉淀的pH范圍1.54.19.412.43.35.2.相關(guān)實(shí)驗(yàn)：.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：礦石樣品質(zhì)量為：8.22 g實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到固體的質(zhì)量：A2.40 g、D2.14 g、F1.56 g每次轉(zhuǎn)化所得固體成分只有一種請(qǐng)你根據(jù)以上內(nèi)容和中學(xué)化學(xué)知識(shí)回答以下問(wèn)題：(1)過(guò)濾操作需要的玻璃儀器有：_。(2)寫(xiě)出由D制一種紅色顏料的化學(xué)方程式：_。(3)工業(yè)上的耐火材料通常由F及濾液E進(jìn)一步轉(zhuǎn)化而成，請(qǐng)你根據(jù)濾液E中可能含有的成分，設(shè)計(jì)一個(gè)從濾液E制取耐火材料的實(shí)驗(yàn)方法：_。(4)濾液B與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，應(yīng)控制溶液的pH在78之間，這是因?yàn)開(kāi)。(5)通過(guò)計(jì)算，寫(xiě)出用氧化物的形式表示蛭石組成的化學(xué)式：_。解析本題關(guān)鍵是要看明白流程圖各步的反應(yīng)以及原理?；旌衔颩gO、Fe2O3、Al2O3、SiO2加入鹽酸，得固體A為SiO2，濾液中加入氫氧化鈉得沉淀D為Fe(OH)3，濾液C中含有Mg2和AlO，通入CO2生成Al(OH)3沉淀。(1)過(guò)濾操作所需的玻璃儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒。(2)D制一種紅色顏料的化學(xué)方程式：2Fe(OH)3Fe2O33H2O。(3)所得的濾液E中含有Mg2，因而可加入堿生成氫氧化鎂沉淀，然后加熱分解即得耐火材料氧化鎂。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，控制溶液的pH在78之間，Mg2沒(méi)有變化，Al3轉(zhuǎn)化為AlO，只有Fe(OH)3沉淀。(5)n(SiO2)0.04 mol2Fe(OH)3Fe2O33H2O214 g1 mol214 gn(Fe2O3)列式解得：n(Fe2O3)0.01 molm(Fe2O3)0.01 mol×160 g·mol11.60 g2Al(OH)3Al2O33H2O156 g 1 mol156 g n(Al2O3)列式解得：n(Al2O3)0.01 molm(Al2O3)0.01 mol×102 g·mol11.02 gm(MgO)8.22 g2.40 g1.60 g1.02 g3.20 gn(MgO)0.08 mol則n(MgO)n(Fe2O3)n(Al2O3)n(SiO2)0.08 mol0.01 mol0.01 mol0.04 mol8114即該蛭石礦的組成為8 MgO·Al2O3·Fe2O3·4SiO2。答案(1)漏斗、燒杯、玻璃棒(2)2Fe(OH)3Fe2O33H2O(3)將所得的濾液E加熱煮沸一定時(shí)間(或向?yàn)V液中加入足量的NaOH溶液)，再進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥，最后進(jìn)行高溫灼燒(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，控制溶液的pH在78之間，Mg2沒(méi)有變化，Al3轉(zhuǎn)化為AlO，只有Fe(OH)3沉淀(5)8MgO·Al2O3·Fe2O3·4SiO2