新課標(biāo)同步導(dǎo)學(xué)化學(xué)練習(xí)：《無(wú)機(jī)非金屬材料》（人教版選修2）

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111第3單元 課題1(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題1下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A生產(chǎn)普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石B生產(chǎn)陶瓷和普通玻璃的原料中都含有石英C某些合成橡膠可用做生產(chǎn)黏合劑的主要原料D生產(chǎn)水玻璃和玻璃的原料中都含有燒堿【解析】黏合劑的基本成分是黏料，常見(jiàn)的黏料有熱固性樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂、合成橡膠以及混合型黏料。水玻璃是能溶于水的硅酸鹽，一般用石英和強(qiáng)堿做原料，例如用石英和氫氧化鈉制取硅酸鈉水玻璃。生產(chǎn)玻璃的主要原料是石英砂、石灰石和純堿，生成水泥的主要原料是石灰石和黏土?！敬鸢浮緿2下列說(shuō)法中，正確的是()A制陶的主要原料是石英砂 B制作陶器一般分為制泥、成型、干燥、燒成等步驟C制陶過(guò)程中溫度越高越好，這樣制得的陶器牢固D在氧化氣氛中燒制得灰陶，在還原氣氛中得紅陶【解析】制陶的原料是黏土，故A錯(cuò)誤。制陶過(guò)程中溫度不能太高，太高會(huì)使陶器變形，故C錯(cuò)誤。在氧化氣氛中，鐵元素以Fe2O3的形式存在，得紅陶，在還原氣氛中，鐵元素以FeO的形式存在，得灰陶，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽3根據(jù)陶瓷的生產(chǎn)原理，可以得出硅酸鹽工業(yè)的一般特點(diǎn)是()以含硅物質(zhì)作為原料主要產(chǎn)物是硅酸鹽反應(yīng)條件是高溫反應(yīng)原理是復(fù)雜的物理和化學(xué)變化A BC D【解析】陶瓷在生產(chǎn)過(guò)程中使用含硅酸鹽的原料，在高溫條件下發(fā)生的是復(fù)雜的物理(熔化)、化學(xué)變化(硅酸鹽參與的反應(yīng))，產(chǎn)品的主要成分是硅酸鹽。【答案】C4制取下列物質(zhì)，無(wú)需用到二氧化硅的是()A玻璃 B水泥C粗硅 D光導(dǎo)纖維【解析】制造普通玻璃的原料是純堿(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英砂(SiO2)；制造水泥的原料為石灰石和黏土；制造粗硅的原料是SiO2；制造光導(dǎo)纖維的材料是SiO2。綜上所述，不用SiO2為原料的只有水泥。【答案】B5在下列粒子中，其形狀不是正四面體的是()AP4 BSiO44CCH4 DCH3Cl【解析】P4、SiO44和CH4的形狀都是正四面體，CH3Cl的形狀不是正四面體?！敬鸢浮緿6漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其自然存在的記載。20世紀(jì)80年代科學(xué)家進(jìn)行超導(dǎo)材料研究時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)其成分為紫色的硅酸銅鋇(化學(xué)式：BaCuSi2Ox，Cu為2價(jià))，下列有關(guān)“漢紫”的說(shuō)法中不正確的是()A用鹽的形式表示：BaSiO3CuSiO3B用氧化物形式表示：BaOCuO2SiO2C易溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿D性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色【解析】“漢紫”能穩(wěn)定存在至今，說(shuō)明其性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色，不易與酸、堿反應(yīng)。“漢紫”中Ba為2價(jià)，Cu為2價(jià)，Si為4價(jià)，則x6?！敬鸢浮緾7在高新技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，陶瓷材料被稱為“支撐未來(lái)高新技術(shù)的尖端材料”，廣泛應(yīng)用在航空、航天、信息、醫(yī)療、交通運(yùn)輸?shù)仍S多領(lǐng)域，下列說(shuō)法中正確的是()A新型陶瓷材料和傳統(tǒng)陶瓷材料都是硅酸鹽材料B新型陶瓷材料又叫精細(xì)陶瓷或高性能陶瓷C制造新型陶瓷制品的原料以天然礦物為主D現(xiàn)在已經(jīng)制造出的新型陶瓷材料大都性能優(yōu)異，具有很好的延性和超塑性 【解析】新型陶瓷材料的化學(xué)組成已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了硅酸鹽的范圍，不再是傳統(tǒng)的硅酸鹽材料，故A是錯(cuò)誤的。制造新型陶瓷制品所用的原料已從天然礦物發(fā)展為人工合成的超細(xì)、高純的化工原料，故C錯(cuò)誤。目前，人們成功制造出的許多新型陶瓷材料，雖然性能優(yōu)異，但仍然屬于脆性材料，延性不會(huì)很好，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽8下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是()A半導(dǎo)體材料砷化鎵B吸氫材料鑭鎳合金C透明陶瓷材料硒化鋅D超導(dǎo)材料K3C60【解析】本題借用新材料來(lái)考查元素是主族元素還是副族元素，即考查對(duì)元素的粗淺認(rèn)識(shí)。A項(xiàng)中，砷位于A族，鎵位于A族，全為主族元素；B項(xiàng)中，鑭位于B族，鎳位于族，沒(méi)有主族元素；C項(xiàng)中，硒位于A族，鋅位于B族。符合題目要求；D項(xiàng)中，K、C均為主族元素?！敬鸢浮緾9(2010年全國(guó))下圖是一種染料敏化太陽(yáng)能電池的示意圖。電池的一個(gè)電極由有機(jī)光敏染料(S)涂覆在TiO2納米晶體表面制成，另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成，電池中發(fā)生的反應(yīng)為：TiO2/STiO2/S*(激發(fā)態(tài))TiO2/S*TiO2/SeI32e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI3下列關(guān)于該電池?cái)⑹鲥e(cuò)誤的是()A電池工作時(shí)，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能B電池工作時(shí)，I離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電C電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極D電池的電解質(zhì)溶液中I和I3的濃度不會(huì)減少【解析】電池工作時(shí)，I離子應(yīng)在負(fù)極(染料敏化TiO2電極)失去電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池通過(guò)兩極及電池中的有關(guān)反應(yīng)最終實(shí)現(xiàn)了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)正確；由電池中有關(guān)反應(yīng)可知，I和I3的濃度最終沒(méi)有變化，D項(xiàng)正確；由電子流向可知，鍍鉑導(dǎo)電玻璃為電池的正極，C項(xiàng)正確。【答案】B10(2009年安徽理綜)石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料(結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示)，可由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說(shuō)法正確的是()A石墨烯與石墨互為同位素B0.12 g石墨烯中含6.021023個(gè)碳原子C石墨烯是一種有機(jī)物D石墨烯中碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合【解析】A，同位素指原子，石墨烯與石墨是單質(zhì)，應(yīng)互為同素異形體；B,0.12 g 石墨烯的物質(zhì)的量為0.01 mol，所含碳原子個(gè)數(shù)為0.01 NA；C，石墨烯為單質(zhì)，有機(jī)物指化合物?！敬鸢浮緿二、非選擇題11.在制造玻璃的原料中，再加入下列物質(zhì)后，可制得各種不同用途的玻璃：A氧化亞銅(Cu2O) B氧化鈷(Co2O3)C氧化鉛(PbO) D硼砂(Na2B4O710H2O)(1)制造化學(xué)儀器的玻璃需加入的物質(zhì)是_；(2)制造光學(xué)儀器的玻璃需加入的物質(zhì)是_；(3)制造藍(lán)色玻璃需加入的物質(zhì)是_；(4)制造紅色玻璃需加入的物質(zhì)是_?！窘馕觥緾u2O紅色，Co2O3藍(lán)色，鉛玻璃中光線折射率大，常制光學(xué)儀器，硼砂玻璃耐驟熱驟冷，常作化學(xué)儀器?！敬鸢浮?1)D(2)C(3)B(4)A12下列各反應(yīng)中，SiO2表現(xiàn)的是什么性質(zhì)或作用？在項(xiàng)中選出正確答案，將其標(biāo)號(hào)填在“_”上：酸性氧化物的通性弱氧化性跟揮發(fā)性酸酐的鹽反應(yīng)得到硅酸鹽及揮發(fā)性酸酐作為玻璃的成分跟氫氟酸反應(yīng).SiO24HF=SiF42H2O_， .SiO2CaCO3CaSiO3CO2_，.2CSiO22COSi_， .2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O_?！敬鸢浮?13氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮?dú)庠? 300 反應(yīng)獲得。(1)根據(jù)性質(zhì)，推測(cè)氮化硅陶瓷的用途是_。(填序號(hào))A.制汽輪機(jī)葉片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油機(jī)(2)寫(xiě)出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖：_，根據(jù)元素周期律知識(shí)，請(qǐng)寫(xiě)出氮化硅的化學(xué)式：_。(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無(wú)機(jī)酸反應(yīng)。試推測(cè)該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：_。(4)現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)?！窘馕觥?1)氮化硅陶瓷硬度大、耐磨損、抗腐蝕、抗冷熱沖擊，所以可用來(lái)制造汽輪機(jī)葉片、永久性模具以及柴油機(jī)等。(2)氮化硅中，氮的非金屬性強(qiáng)，應(yīng)顯3價(jià)，硅的還原性強(qiáng)，且4價(jià)穩(wěn)定，故應(yīng)顯4價(jià)。由此可得氮化硅的化學(xué)式：Si3N4?！敬鸢浮?1)A、C、D(2) Si3N4(3)Si3N412HF=3SiF44NH3(4)3SiCl42N26H2Si3N412HCl14用高嶺土(主要成分是Al2O32SiO22H2O，并含有少量的CaO、Fe2O3)研制新型凈水劑(鋁的化合物)，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：將土樣和純堿混勻，加熱熔融。冷卻后，用水浸取熔塊，過(guò)濾，棄去殘?jiān)V液用鹽酸酸化，經(jīng)過(guò)濾，分別得到沉淀和溶液。溶液即為凈水劑。(1)寫(xiě)出熔融時(shí)的主要成分與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式(Al2O3與純堿的反應(yīng)和SiO2與純堿的反應(yīng)相似)：_，_。(2)最后沉淀物是_，生成該沉淀的離子方程式是_。(3)實(shí)驗(yàn)中常用的坩堝有瓷坩堝、氧化鋁坩堝和鐵坩堝，本實(shí)驗(yàn)在熔融土樣時(shí)，應(yīng)選用_坩堝?！窘馕觥?1)SiO2是硅酸、原硅酸的酸酐；Al2O3是鋁酸、偏鋁酸的酸酐。由于穩(wěn)定性：H2SiO3H4SiO4、HAlO2H3AlO3，所以得到SiO2、Al2O3與Na2CO3發(fā)生的類似反應(yīng)：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，Na2CO3Al2O32NaAlO2CO2。(2)高溫下，少量的CaO、Fe2O3也能與SiO2發(fā)生反應(yīng)酸性氧化物與堿性氧化物的反應(yīng)：CaOSiO2CaSiO3Fe2O33SiO2Fe2(SiO3)3用水浸取熔塊，Na2SiO3、NaAlO2溶解進(jìn)入濾液，CaSiO3、Fe2(SiO3)3不溶解，形成濾渣。濾液用鹽酸酸化，發(fā)生如下反應(yīng)：AlO24H=Al32H2O，H2OSiO322H=H4SiO4或SiO322H=H2SiO3。過(guò)濾可分離出H4SiO4沉淀。(3)由于高溫下，SiO2(瓷坩堝的主要成分)、Al2O3都能與Na2CO3反應(yīng)，所以只能選用鐵坩堝。【答案】(1)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2Na2CO3Al2O32NaAlO2CO2(2)H4SiO4(或H2SiO3)H2OSiO322H=H4SiO4(或SiO322H=H2SiO3)(3)鐵111