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2013年鲁科化学必修1:第4章第一节第2课时知能优化训练

1.NaOH、KOH 等碱溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中(

)

解析:选 B。碱可以与玻璃中的 SiO2 反应,因此碱液只能贮存在带橡胶塞的细口瓶中。 2.(2011 年枣庄高一检测)下列关于硅酸盐的说法正确的是( ) - A.硅酸盐中的阴离子都是 SiO2 3 B.硅酸盐都难溶于水 C.通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的 D.Na2SiO3 是一种最简单的硅酸盐,其水溶液可用做黏合剂 - 解析:选 D。只有很简单的硅酸盐中的阴离子才是 SiO2 ,A 项错。简单的硅酸盐可溶 3 于水,B 项错。用氧化物的形式表示硅酸盐的组成是为了简化、直观,并不是说硅酸盐就 是由氧化物组成的,C 项错,故选 D 项。 3.(2011 年滨州高一检测)用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,其中正确的是( ) A.钙沸石[Ca(Al2Si3O10)· 2O],表示为 Al2O3· 3H CaO· 3SiO2· 2O 3H 1 B.镁橄榄石(Mg2SiO4),表示为 MgO·SiO2 2 C.钾云母(K2Al6Si6H4O24),表示为 K2O· 2O· 2O3· 2H 3Al 6SiO2 D.高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4],表示为 Al2O3· 2SiO2· 2O 2H 解析:选 D。A 项,Ca(Al2Si3O10)· 2O 应改为 CaO· 2O3· 3H Al 3SiO2· 2O(排序错);B 项, 3H Mg2SiO4 应 改 为 2MgO· 2( 不 能 在 系 数 中 出 现 分 数 ); C 项 , K2Al6Si6H4O24 应 改 为 SiO K2O· 2O3· 3Al 6SiO2· 2O(排序错)。 2H 4. 开发新材料是现代科技发展的方向之一。 下列有关材料的说法正确的是(双选)( ) A.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 B.C60 属于新型化合物,用于制造纳米材料 C.高温结构陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学腐蚀性 D.单晶硅常用于制造光导纤维 解析:选 AC。C60 是单质,不是化合物,B 项不正确。制造光导纤维的材料是 SiO2 而 不是 Si,D 项不正确。 5.氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍 采用高纯硅与纯氮在 1300 ℃反应而获得。 (1)根据性质,推测氮化硅陶瓷的用途是______。 A.制气轮机叶片 B.制有色玻璃 C.制永久性模具 D.制造柴油机 (2)画出氮的原子结构示意图________,写出氮化硅的化学式________。 (3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,不与其他无机酸反应。试推出该陶瓷被氢 氟酸腐蚀的化学方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)粉末状氮化硅可以由 SiCl4 的蒸气与氢气、氮气的混合气体在高温下反应制取,试写 出反应的化学方程式 ________________________________________________________________________。 解析: 根据 N 和 Si 的原子结构知识, 可判断氮元素的非金属性比硅强, N 显负价(- 故 3 价),Si 显正价(+4 价),由此可写出氮化硅的化学式 Si3N4;氮化硅被氢氟酸腐蚀是由于

Si3N4 能与 HF 发生化学反应,由于 Si 与 F 有极强的亲合能力生成 SiF4,则反应中另一种产 物为 NH3;SiCl4 与 N2、H2 反应生成的产物之一为 Si3N4,另一种产物必是 HCl。此反应可 理解为 H2 还原 SiCl4 制取硅,然后 Si 与 N2 在高温条件下反应生成 Si3N4。 答案:(1)ACD (2) Si3N4 (3)Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑ (4)3SiCl4+2N2+6H2=====Si3N4+12HCl 1.下列不属于传统硅酸盐产品的是( ) . A.玻璃 B.水泥 C.光导纤维 D.陶瓷 解析:选 C。光导纤维属于新型无机非金属材料,其主要成分为二氧化硅。 2.人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料,它具有类似于人骨和人牙的性 质和结构,这是利用了这类材料的生物学特性,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 植入人体需要吸收人体中下列哪种离子形成新骨( ) + + + - 3- ①Ca2 ②Na ③K ④PO4 、Cl A.①② B.①④ C.②④ D.③④ + - 解析:选 B。要实现骨骼的牢固结合,人造骨骼需要吸收①Ca2 、④PO3 等,这是因 4 + - 为吸收的 Ca2 、PO3 等可结合形成难溶的物质。 4 3.(2011 年东营高一检测)祖母绿宝石的主要成分为 BenAl2[Si6O18],也可以用 SiO2 和 金属氧化物的形式表示,则 n 为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:选 C。可根据各元素的化合价,Be:+2 价,Al:+3 价,Si:+4 价,O:-2 价, 以各元素化合价的代数和为零得方程(+2)×n+(+3)×2+(+4)×6+(-2)×18=0 得 n =3。 4.下列不是水玻璃用途的是( ) . A.肥皂填料 B.木材防火剂 C.纸板黏胶剂 D.建筑装饰材料 解析:选 D。水玻璃是 Na2SiO3 溶液,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 5.下列各项叙述中,错误的是(双选)( ) A.普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙等 B.水泥是一种纯净物 C.混凝土常以钢筋做骨架,而不用其他金属,是因为钢筋的硬度大且其热膨胀系数和 混凝土相差不大 D.水泥具有水硬性,故不适合水下施工 解析:选 BD。水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙,故水泥应是一种混 合物。水泥具有水硬性,在水中也能硬化,因此可进行水下施工。混凝土以钢筋做骨架, 是因为钢筋的热膨胀系数和其相差不大且钢筋的硬度较大。 6. (2011 年烟台高一检测)下列物品或设备: ①水泥路桥 ②门窗玻璃 ③水晶镜片 ④ 石英钟表 ⑤玛瑙手镯 ⑥硅太阳能电池 ⑦光导纤维 ⑧计算机芯片。所用材料为 SiO2 或要用到 SiO2 的是( ) A.①②③④⑤⑦ B.全部 C.⑥⑧ D.①②⑦⑧ 解析:选 A。⑥、⑧用到的材料是 Si 而不是 SiO2,其余都用到 SiO2。 7.下列材料的特性及用途说法错误的是( ) A.氧化铝陶瓷不可用来制造人造牙齿
高温

B.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用来制造柴油机 C.光导纤维导光的能力很强,是非常好的通讯材料 D.压电陶瓷十分敏感,可以将极其微弱的机械振动转换成电信号,可用来制压电地震 仪 解析:选 A。氧化铝陶瓷性质相当稳定,酸碱很难将其腐蚀,且氧化铝制成的假牙与 天然牙齿十分接近,选项 A 说法错误。 8.(2011 年济南高一检测)CO2 通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是( ) . A.氯化钙溶液 B.石灰水 C.饱和碳酸钠溶液 D.漂白粉溶液 解析:选 A。CO2 与 CaCl2 溶液不反应,故无沉淀产生;CO2 与 Ca(OH)2 可发生反应 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,产生沉淀;因 NaHCO3 的溶解度比 Na2CO3 的要小且 反 应 消 耗 水 , 当 向 饱 和 Na2CO3 溶 液 中 通 入 CO2 时 会 发 生 反 应 : Na2CO3 + CO2 + H2O===2NaHCO3↓,使溶液中有 NaHCO3 晶体析出;漂白粉溶液与 CO2 反应 Ca(ClO)2+ CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,故可产生沉淀。 9.磷酸钙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.耐高温特性 B.电学特性 C.光学特性 D.生物功能 答案:D 10.(2011 年菏泽高一检测)下列反应的离子方程式中,正确的是(双选)( ) A.二氧化硅和氢氟酸反应: + + SiO2+4H ===Si4 +2H2O B.二氧化硅和氢氧化钾溶液反应: - - SiO2+2OH ===SiO2 +H2O 3 + 2- C.水玻璃中滴入盐酸:SiO3 +2H ===H2SiO3↓ - + D.碳酸钡滴加稀硝酸:CO2 +2H ===H2O+CO2↑ 3 解析:选 BC。A 中氢氟酸是一种弱酸,不能拆写成离子的形式;D 中碳酸钡是一种难 溶性的物质,也不能拆写成离子的形式。 11.硅酸盐工业的家庭成员之一——陶瓷的发源地是中国,陶瓷有着优良的电绝缘性 能,在无线电、电子仪器等技术领域有着广泛的用途,如利用压电陶瓷这一特性制造超声 波仪器,利用高温陶瓷的耐高温的特性制造应用于航天技术的新型陶瓷。以下关于无机非 金属材料的说法中,你认为合理的有________________(填序号)。 ①传统无机非金属材料具有耐高温、抗腐蚀等优点,但是质脆、经不起热冲击 ②新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,但是强度比较差 ③水玻璃属于传统无机非金属材料,既不燃烧又不受腐蚀,在建筑工业上可以作黏合 剂等 ④钢化玻璃和铅玻璃都属于新型无机非金属材料 ⑤高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,可以作为高级耐火材料 ⑥氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷柴油机的受热面 ⑦生产光导纤维的主要原料是二氧化硅,光导纤维对光的传导能力极强,抗干扰能力 极强 解析:从性能上讲,传统无机非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等优点,但也有质脆、 不耐热冲击等缺点,新型无机非金属材料具有耐高温、耐冲击、电学特性、光学特性、生 物功能等优点,其中高温结构陶瓷包括 Si3N4 陶瓷、SiC 陶瓷等,具有较高的强度和耐磨性, 能抵抗冷热冲击,常用于发动机的受热面。 答案:①③⑤⑥⑦ 12.获取知识和信息是现代人不可缺少的素质,信息产业的飞速发展离不开材料科学 的推动。 (1)光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维,利用光缆通讯,能同时传输大量信息。 制造光导电缆的主要原料的化学式是______________,它属于__________材料。 (2)信息产业的核心材料是高纯度的硅,高纯度的单晶硅生产方法之一是:用金属硅化

物(Mg2Si)与 HCl 作用得硅烷(SiH4),再热分解硅烷可得高纯硅。 单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等,硅纯度越高,大规模集成电路的性能 就越好。写出上述方法中生产高纯硅的两个反应的化学方程式: _________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 解析:光导纤维是一种无机非金属材料,主要成分是 SiO2,SiO2 与 C 反应后得到的粗 硅中含有剩余的 C 和生成的 SiC 等杂质,需要进一步处理得到高纯硅以满足使用要求。根 据质量守恒定律不难写出(2)中的两个化学方程式:Mg2Si+4HCl===2MgCl2 +SiH4↑, SiH4=====Si+2H2。 答案:(1)SiO2 无机非金属 (2)Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4↑ SiH4=====Si+2H2 13.古希腊流传着这样一个传奇故事:一批贩运纯碱的商船停泊在江边的沙岸上,商 人们找不到石头来搭灶煮饭,就把船上的大块纯碱搬来,放在沙地上垫锅做饭,饭熟后商 人们惊奇地发现“灶”变成了晶莹透明的固体。这种固体可能是________,其主要成分是 ________________。普通玻璃一般都是浅绿色,这是因为原料中混有________的缘故;水 玻璃的成分是________________,水玻璃久置于空气中会变质,其原因是(用化学方程式表 示):________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:仔细分析只可能接触到的物质的化学成分。 + 答 案 : 玻 璃 Na2SiO3 、 CaSiO3 和 SiO2 Fe2 Na2SiO3 Na2SiO3 + CO2 + H2O===H2SiO3↓+Na2CO3 14.已知 A 是一种不溶于水的固体非金属氧化物,根据下图中的转化关系,回答:
△ △

(1)A 是________,B 是________,D 是________。 (2)写化学方程式: ①________________________________________________________________________, ⑤________________________________________________________________________。 (3)写离子方程式: ②________________________________________________________________________, ③________________________________________________________________________, ④________________________________________________________________________。 解析:由“A 是一种不溶于水的固体非金属氧化物”可推知 A 为 SiO2,再结合 SiO2 的相关性质:SiO2 跟 Na2CO3 在高温下反应生成 Na2SiO3 和 CO2,二者在水中会反应生成 H2SiO3 沉 淀 , H2SiO3 受 热 分 解 生 成 SiO2 和 H2O , 说 明 A 为 SiO2 是 正 确 的 。 由 SiO2→B→H2SiO3,可知 B 为 Na2SiO3。 答案:(1)SiO2 Na2SiO3 H2SiO3 (2)①Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2↑ ⑤H2SiO3=====H2O+SiO2 (3)②CO2+H2O+SiO2 ===CO2 +H2SiO3↓ 3 3 - - ③SiO2+2OH ===SiO2 +H2O 3 - + ④SiO2 +2H ===H2SiO3↓ 3
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高温




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