新編蘇教版高一化學(xué) 硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品 Word版含解析

新編化學(xué)精品資料課時訓(xùn)練20硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品1.遠(yuǎn)古時期人類就已經(jīng)開始加工和使用陶瓷,如下圖所示是清代民窯陶瓷產(chǎn)品。下列關(guān)于陶瓷的說法正確的是()清康熙景德鎮(zhèn)窯青花釉里紅山水紋花觚A.陶瓷是硅酸鹽產(chǎn)品B.陶瓷是金屬產(chǎn)品C.陶瓷中不含金屬元素D.陶瓷屬于合金材料解析:陶瓷屬于傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品,硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。所以陶瓷中含有金屬元素,但不屬于合金材料。答案:A2.下列材料的特性及用途說法錯誤的是()A.氧化鋁陶瓷具有兩性,不可用來制造人造牙齒B.氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱,可用來制造柴油機(jī)C.光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的能力很強(qiáng),是非常好的通信材料D.壓電陶瓷十分敏感,可以將極其微弱的機(jī)械振動轉(zhuǎn)換成電信號,可用來制壓電地震儀解析:Al2O3具有兩性,可與酸、堿反應(yīng),牙齒經(jīng)常接觸酸性物質(zhì),但氧化鋁陶瓷性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定,酸堿很難將其腐蝕,且氧化鋁制成的假牙與天然牙齒十分接近,選項(xiàng)A說法錯誤。答案:A3.根據(jù)水泥和玻璃的生產(chǎn),總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的一般特點(diǎn)是()生成物是硅酸鹽反應(yīng)條件是高溫含有硅的物質(zhì)作原料反應(yīng)原理是一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化A.B.C.D.答案:D4.下列表述正確的是()人造剛玉熔點(diǎn)很高,可用做高級耐火材料,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,游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護(hù)眼睛太陽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:剛玉的主要成分為Al2O3;瑪瑙的主要成分是SiO2;玻璃的主要成分為SiO2和硅酸鹽;水泥的主要成分為3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3等,為硅酸鹽材料;Cu2O雖然是紅色的,但它不能變色,也不能吸收有害光線;硅材料不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)。答案:D5.陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中,下列不屬于陶瓷制品的是()A.電器中的絕緣瓷管B.實(shí)驗(yàn)室中的坩堝C.實(shí)驗(yàn)室中的試管D.建筑上燒制的磚瓦答案:C6.城市建設(shè)在改善城市面貌的同時,也給城市環(huán)境帶來了一場嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)難石棉污染,吸入石棉纖維者易患肺癌。已知石棉是硅酸鹽礦物,某種石棉的化學(xué)式表示為Ca2MgxSiyO22(OH)2,式中x,y的值分別是()A.5,8B.8,3C.3,8D.8,5解析:硅酸鹽是一種比較復(fù)雜的化合物,在化合物中,各元素的化合價的代數(shù)和為0。Ca+22Mg+2xSi+4yO-222(OH-1)2,2×2+2x+4y=44+2,可得:2x+4y=42,從式中可知,x=5,y=8。答案:A7.過量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成()水泥,玻璃,瓷器,混凝土,一種硅酸鹽產(chǎn)品A.B.C.D.解析:制水泥和瓷器一定要有黏土,所以不能制取水泥和瓷器,沒有水泥則不能制成混凝土,泥沙的主要成分為SiO2,泥沙、純堿、生石灰熔化后發(fā)生的反應(yīng)為SiO2+CaOCaSiO3,SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2。答案:B8.下列溶液可以盛放在玻璃試劑瓶中但不能用磨口玻璃塞的是()A.稀鹽酸B.氫氟酸C.氫氧化鈉溶液D.氯化鈉溶液解析:C項(xiàng)中溶液呈堿性,不能與光滑的玻璃反應(yīng),但能與毛玻璃裸露的SiO2反應(yīng);氫氟酸能腐蝕玻璃。答案:C9.某硅酸鹽樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58.6%,其化學(xué)組成用氧化物形式可表示為nZnO·SiO2,則n值等于()A.0.5B.1C.2D.3解析:鋅的摩爾質(zhì)量為65 g·mol-1,根據(jù)在硅酸鹽樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58.6%,可求出n=2。答案:C10.金屬陶瓷是一種應(yīng)用于高科技的復(fù)合材料,合成方法是將陶瓷(主要成分為Al2O3、ZrO2等耐高溫材料)和黏結(jié)金屬(主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔點(diǎn)金屬)研磨混勻成型后,高溫?zé)Y(jié)使金屬仍然以單質(zhì)的形式存在于金屬陶瓷之中,據(jù)此判斷合成工藝必須()A.在氧氣氣氛中合成B.在HCl氣氛中合成C.在氮?dú)鈿夥罩泻铣蒁.在空氣氣氛中合成解析:Cr、Ti可以與空氣、氧氣以及酸等發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以該工藝不能在氧氣、空氣以及HCl氣氛中合成。答案:C11.某科研小組用高嶺土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O,并含少量的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,過濾,棄去殘?jiān)?溶液用鹽酸酸化,經(jīng)過濾,分別得到沉淀和溶液,溶液即為凈水劑。(1)寫出熔融時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與純堿反應(yīng)相似): ,。 (2)最后的沉淀物是, 寫出生成該沉淀的離子方程式:。 (3)實(shí)驗(yàn)中常用的有瓷坩堝、氧化鋁坩堝和鐵坩堝。本實(shí)驗(yàn)在熔融土樣時,應(yīng)選坩堝。 解析:土樣成分中的CaO、Fe2O3屬于堿性氧化物,不與Na2CO3反應(yīng)。SiO2和Na2CO3在高溫下的反應(yīng)與生產(chǎn)玻璃的反應(yīng)相同。Al2O3屬于兩性氧化物,與Na2CO3反應(yīng)時表現(xiàn)酸性氧化物的性質(zhì),生成NaAlO2和CO2。熔塊加水后過濾所得的濾液中含有Na2SiO3和NaAlO2,再加入鹽酸時,發(fā)生如下反應(yīng):H+AlO2-+H2OAl(OH)3Al(OH)3+3H+Al3+3H2O2H+SiO32-H2SiO3所以,最后的沉淀物只有H2SiO3,沒有Al(OH)3。瓷坩堝中含有的SiO2及氧化鋁坩堝中的Al2O3在高溫下都能與Na2CO3反應(yīng),所以熔融土樣時不能使用瓷坩堝和氧化鋁坩堝,只能選用鐵坩堝。答案:(1)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2(2)H2SiO3SiO32-+2H+H2SiO3(3)鐵12.石棉是一種具有壓伸強(qiáng)度大、柔韌性強(qiáng)、耐熱、耐火、耐酸堿腐蝕,而且價格低廉的硅酸鹽。石棉有毒,能使人患肺癌。(1)有一種石棉礦叫做青石棉,其化學(xué)式為Na2Fe5Si8H2O24,寫成氧化物形式的化學(xué)式為。 (2)三硅酸鎂是一種胃病患者常用的藥劑,三硅酸鎂(Mg2Si3O8·nH2O)中和胃酸(主要成分為鹽酸)的化學(xué)反應(yīng)方程式為。 (3)生產(chǎn)玻璃的原料之一是正長石KAlSi3Ox,x是,以氧化物形式表示為。 解析:(1)改寫時按“較活潑金屬氧化物較不活潑金屬氧化物二氧化硅水”的排列順序書寫,變價元素按“先低價后高價”的規(guī)律書寫,故答案為Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O。(2)先將鹽改寫成氧化物為2MgO·3SiO2·nH2O,中和胃酸實(shí)質(zhì)是MgO中和鹽酸。反應(yīng)式為Mg2Si3O8·nH2O+4HCl2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O。答案:(1)Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O(2)Mg2Si3O8·nH2O+4HCl2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O(3)8K2O·Al2O3·6SiO213.“材料”的發(fā)現(xiàn)和使用往往會極大地推動生產(chǎn)、生活的發(fā)展,一些材料的出現(xiàn)甚至具有里程碑式劃時代的意義。請你回答以下問題:(1)無機(jī)非金屬材料。高純度單晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料,又稱“半導(dǎo)體”材料,它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場“革命”。SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)步驟的化學(xué)方程式為。實(shí)驗(yàn)室中可用二氧化硅制取硅酸,有關(guān)化學(xué)方程式為。 (2)磁性材料。這種材料一般含有鐵元素,鐵以化學(xué)性質(zhì)活潑、用途廣泛而著稱。其中在工業(yè)上用途最廣的是各式各樣的復(fù)合鋼管材料,一般的鋼鐵是(填組成成分的元素符號)合金,其硬度比純鐵(填“大”或“小”)。 (3)激光材料。我國是激光技術(shù)先進(jìn)的國家,紅寶石(Al2O3)是最早用于生產(chǎn)激光的材料,它是一種兩性氧化物,請用離子方程式加以說明:,。 (4)納米材料。膠體是一種物質(zhì)以“納米”顆粒的形式分散到另一種物質(zhì)里形成的分散系,膠體粒子的直徑大約是,區(qū)分膠體和溶液最經(jīng)典的方法是。 解析:(1)由SiO2與C反應(yīng)制粗硅,生成CO,不生成CO2;由于SiO2不溶于水,所以由SiO2先與強(qiáng)堿(NaOH)反應(yīng)制取可溶性硅酸鹽,再通入CO2(或加鹽酸)即可生成H2SiO3。(2)鋼是由Fe、C組成的合金,一般比Fe的硬度大。(3)Al2O3與酸反應(yīng)生成Al3+和H2O,與堿反應(yīng)生成AlO2-。(4)膠體微粒直徑在1100 nm之間,特征現(xiàn)象是丁達(dá)爾現(xiàn)象。答案:(1)SiO2+2CSi+2COSiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3(或Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3)(2)Fe、C大(3)Al2O3+6H+2Al3+3H2OAl2O3+2OH-2AlO2-+H2O(4)1100 nm利用丁達(dá)爾現(xiàn)象