课题1 无机非金属材料.doc

第3单元 课题1(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1下列说法中错误的是()A生产普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石B生产陶瓷和普通玻璃的原料中都含有石英C某些合成橡胶可用做生产黏合剂的主要原料D生产水玻璃和玻璃的原料中都含有烧碱【解析】黏合剂的基本成分是黏料，常见的黏料有热固性树脂、热塑性树脂、合成橡胶以及混合型黏料。水玻璃是能溶于水的硅酸盐，一般用石英和强碱做原料，例如用石英和氢氧化钠制取硅酸钠水玻璃。生产玻璃的主要原料是石英砂、石灰石和纯碱，生成水泥的主要原料是石灰石和黏土。【答案】D2下列说法中，正确的是()A制陶的主要原料是石英砂 B制作陶器一般分为制泥、成型、干燥、烧成等步骤C制陶过程中温度越高越好，这样制得的陶器牢固D在氧化气氛中烧制得灰陶，在还原气氛中得红陶【解析】制陶的原料是黏土，故A错误。制陶过程中温度不能太高，太高会使陶器变形，故C错误。在氧化气氛中，铁元素以Fe2O3的形式存在，得红陶，在还原气氛中，铁元素以FeO的形式存在，得灰陶，故D错误。【答案】B3根据陶瓷的生产原理，可以得出硅酸盐工业的一般特点是()以含硅物质作为原料主要产物是硅酸盐反应条件是高温反应原理是复杂的物理和化学变化A BC D【解析】陶瓷在生产过程中使用含硅酸盐的原料，在高温条件下发生的是复杂的物理(熔化)、化学变化(硅酸盐参与的反应)，产品的主要成分是硅酸盐。【答案】C4制取下列物质，无需用到二氧化硅的是()A玻璃 B水泥C粗硅 D光导纤维【解析】制造普通玻璃的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英砂(SiO2)；制造水泥的原料为石灰石和黏土；制造粗硅的原料是SiO2；制造光导纤维的材料是SiO2。综上所述，不用SiO2为原料的只有水泥。【答案】B5在下列粒子中，其形状不是正四面体的是()AP4 BSiO44CCH4 DCH3Cl【解析】P4、SiO44和CH4的形状都是正四面体，CH3Cl的形状不是正四面体。【答案】D6汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式：BaCuSi2Ox，Cu为2价)，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是()A用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3B用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2C易溶于强酸、强碱D性质稳定，不易褪色【解析】“汉紫”能稳定存在至今，说明其性质稳定，不易褪色，不易与酸、碱反应。“汉紫”中Ba为2价，Cu为2价，Si为4价，则x6。【答案】C7在高新技术蓬勃发展的今天，陶瓷材料被称为“支撑未来高新技术的尖端材料”，广泛应用在航空、航天、信息、医疗、交通运输等许多领域，下列说法中正确的是()A新型陶瓷材料和传统陶瓷材料都是硅酸盐材料B新型陶瓷材料又叫精细陶瓷或高性能陶瓷C制造新型陶瓷制品的原料以天然矿物为主D现在已经制造出的新型陶瓷材料大都性能优异，具有很好的延性和超塑性 【解析】新型陶瓷材料的化学组成已经远远超出了硅酸盐的范围，不再是传统的硅酸盐材料，故A是错误的。制造新型陶瓷制品所用的原料已从天然矿物发展为人工合成的超细、高纯的化工原料，故C错误。目前，人们成功制造出的许多新型陶瓷材料，虽然性能优异，但仍然属于脆性材料，延性不会很好，故D错误。【答案】B8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半导体材料砷化镓B吸氢材料镧镍合金C透明陶瓷材料硒化锌D超导材料K3C60【解析】本题借用新材料来考查元素是主族元素还是副族元素，即考查对元素的粗浅认识。A项中，砷位于A族，镓位于A族，全为主族元素；B项中，镧位于B族，镍位于族，没有主族元素；C项中，硒位于A族，锌位于B族。符合题目要求；D项中，K、C均为主族元素。【答案】C9(2010年全国)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*(激发态)TiO2/S*TiO2/SeI32e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI3下列关于该电池叙述错误的是()A电池工作时，是将太阳能转化为电能B电池工作时，I离子在镀铂导电玻璃电极上放电C电池中镀铂导电玻璃为正极D电池的电解质溶液中I和I3的浓度不会减少【解析】电池工作时，I离子应在负极(染料敏化TiO2电极)失去电子，B项错误；该电池通过两极及电池中的有关反应最终实现了将太阳能转化为电能，A项正确；由电池中有关反应可知，I和I3的浓度最终没有变化，D项正确；由电子流向可知，镀铂导电玻璃为电池的正极，C项正确。【答案】B10(2009年安徽理综)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如右图所示)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是()A石墨烯与石墨互为同位素B0.12 g石墨烯中含6.02×1023个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中碳原子间以共价键结合【解析】A，同位素指原子，石墨烯与石墨是单质，应互为同素异形体；B,0.12 g 石墨烯的物质的量为0.01 mol，所含碳原子个数为0.01 NA；C，石墨烯为单质，有机物指化合物。【答案】D二、非选择题11.在制造玻璃的原料中，再加入下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃：A氧化亚铜(Cu2O) B氧化钴(Co2O3)C氧化铅(PbO) D硼砂(Na2B4O7·10H2O)(1)制造化学仪器的玻璃需加入的物质是_；(2)制造光学仪器的玻璃需加入的物质是_；(3)制造蓝色玻璃需加入的物质是_；(4)制造红色玻璃需加入的物质是_。【解析】Cu2O红色，Co2O3蓝色，铅玻璃中光线折射率大，常制光学仪器，硼砂玻璃耐骤热骤冷，常作化学仪器。【答案】(1)D(2)C(3)B(4)A12下列各反应中，SiO2表现的是什么性质或作用？在项中选出正确答案，将其标号填在“_”上：酸性氧化物的通性弱氧化性跟挥发性酸酐的盐反应得到硅酸盐及挥发性酸酐作为玻璃的成分跟氢氟酸反应.SiO24HF=SiF42H2O_， .SiO2CaCO3CaSiO3CO2_，.2CSiO22COSi_， .2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O_。【答案】.13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气在1 300 反应获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_。(填序号)A.制汽轮机叶片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油机(2)写出N的原子结构示意图：_，根据元素周期律知识，请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，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：_。(4)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_。【解析】(1)氮化硅陶瓷硬度大、耐磨损、抗腐蚀、抗冷热冲击，所以可用来制造汽轮机叶片、永久性模具以及柴油机等。(2)氮化硅中，氮的非金属性强，应显3价，硅的还原性强，且4价稳定，故应显4价。由此可得氮化硅的化学式：Si3N4。【答案】(1)A、C、D(2) Si3N4(3)Si3N412HF=3SiF44NH3(4)3SiCl42N26H2Si3N412HCl14用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含有少量的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。滤液用盐酸酸化，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与纯碱的反应相似)：_，_。(2)最后沉淀物是_，生成该沉淀的离子方程式是_。(3)实验中常用的坩埚有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验在熔融土样时，应选用_坩埚。【解析】(1)SiO2是硅酸、原硅酸的酸酐；Al2O3是铝酸、偏铝酸的酸酐。由于稳定性：H2SiO3>H4SiO4、HAlO2>H3AlO3，所以得到SiO2、Al2O3与Na2CO3发生的类似反应：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，Na2CO3Al2O32NaAlO2CO2。(2)高温下，少量的CaO、Fe2O3也能与SiO2发生反应酸性氧化物与碱性氧化物的反应：CaOSiO2CaSiO3Fe2O33SiO2Fe2(SiO3)3用水浸取熔块，Na2SiO3、NaAlO2溶解进入滤液，CaSiO3、Fe2(SiO3)3不溶解，形成滤渣。滤液用盐酸酸化，发生如下反应：AlO24H=Al32H2O，H2OSiO322H=H4SiO4或SiO322H=H2SiO3。过滤可分离出H4SiO4沉淀。(3)由于高温下，SiO2(瓷坩埚的主要成分)、Al2O3都能与Na2CO3反应，所以只能选用铁坩埚。【答案】(1)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2Na2CO3Al2O32NaAlO2CO2(2)H4SiO4(或H2SiO3)H2OSiO322H=H4SiO4(或SiO322H=H2SiO3)(3)铁6