1、第三章 探索生活材料第三节 玻璃、陶瓷和水泥1(2015重庆卷)中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是()A用胆矾炼铜B同铁矿石炼铁C烧结粘土制陶瓷 D打磨磁石制指南针解析：打磨磁石制指南针，只改变物质的外形，没有新物质生成，不涉及化学变化。答案：D2普通玻璃的成分是Na2SiO3CaSiO36SiO2，在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的化学成分，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。下表所列不正确的是()选项ABCD添加成分Co2O3(氧化钴)Cu2OFe2PbO玻璃的色彩或性能蓝色红色钢化玻璃光学玻璃解析：玻璃中添加Co2O3(氧化钴)呈蓝色，添加Cu2O呈红色，光学
2、玻璃中一般添加PbO；钢化玻璃是将普通玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接近软化点的700 左右，再进行快速均匀地冷却而得到的，不是添加Fe2。答案：C3有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是()A高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料B氮化硅陶器是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应C光导纤维是一种能高质量传导光的纤维素制品D光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听解析：掌握玻璃、陶瓷、水泥三种重要材料的用途。光导纤维的主要成分是SiO2，而纤维素属于天然高分子化合物。答案：D4下列说法正确的是()A石英玻璃和普通玻璃成分相同B工艺师可
3、用盐酸刻蚀玻璃制作工艺品C由SiO2制备单晶硅不涉及氧化还原反应DSi可用于信息存储，SiO2可用于光纤通讯答案：D5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，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 的反应条件下获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是()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)画出N原子的结构示意图_，根据元素周期律的知识，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)现用四氯化硅与氮气、氢气在氖气保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅，反
4、应的化学方程式为_。答案：(1)ACD(2) Si3N4(3)Si3N412HF=3SiF44NH3(4)3SiCl42N26H2Si3N412HCl (时间：40分钟满分：100分)一、选择题(每小题8分，共56分)1下列不属于硅酸盐工业产品的是()A水泥B玻璃C陶瓷 D化肥解析：化肥不属于硅酸盐工业产品。答案：D2属于硅酸盐材料的是()A水晶 B玻璃C生石灰 D玛瑙解析：水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，生石灰是氧化钙。答案：B3工业上制造玻璃时不需要用到的原料是()A纯碱 B石灰石C石英 D食盐解析：制造玻璃时不需要用到食盐。答案：D4对硅酸盐水泥的叙述不正确的是()A是硅酸盐、铝酸盐、
5、石膏等物质的混合物B水泥砂浆又称混凝土C具有水硬性，在空气或水中都能硬化，硬化是化学变化过程D水泥的热膨胀系数几乎跟钢铁一样答案：B5下列关于普通玻璃的叙述中，正确的是()A它是人类最早使用的硅酸盐材料B它熔点高、硬度大、抗冲击C它在加热熔化时没有固定的熔点D无色玻璃是纯净物解析：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料；玻璃为混合物，无固定熔点，质脆、不抗冲击。答案：C6(2014广东学业水平测试)陶瓷家族中有“全能冠军”之称的工程陶瓷由氮元素与X元素组成，其化学式为X3N4。已知X为第三周期元素且原子最外层有4个电子，则X元素为()AC BAlCO DSi解析：根据“X为第三周期元素且原子最外层有4
6、个电子”则可推出X为“Si”。答案：D7下列有关材料分类的说法，不正确的是()A硅酸盐材料属于新型无机非金属材料B高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，金属属于金属材料，但都属于结构材料C新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等D氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，也属于高温结构材料解析：硅酸盐材料属于传统非金属材料，即A项错；氮化硅陶瓷具有高温时能抗氧化，能抵抗冷热冲击的特性，属高温结构材料。答案：A二、非选择题(本题包括2个小题，共44分)8(22分)“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请回答下列问题：(1)无机非金
7、属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：写出步骤的化学方程式：_。步骤经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0 )中含有少量的SiCl4(沸点为57.6 )和HCl(沸点为84.7 )，提纯SiHCl3的实验方法是_。(2)磁性材料。这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，容易腐蚀，所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，请写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式：_。(3)激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光
8、的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：_。解析：工业上用焦炭在高温下置换二氧化硅中的硅来制备粗硅，方程式为SiO22CSi2CO；SiHCl3(沸点33.0 )、SiCl4(沸点57.6 )、HCl(沸点84.7 )，它们的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏。(2)在铁制品的电化学腐蚀中，金属铁作负极发生氧化反应，电极反应式为Fe2e=Fe2。(3)氧化铝是两性氧化物，既能和强酸反应又能和强碱反应，其离子方程式为Al2O36H=2Al33H2O、Al2O32OH=2AlOH2O。答案：(1)SiO22CSi2CO蒸馏或分馏(2)Fe2e=Fe2(3)Al2O3
9、6H=2Al33H2O、Al2O32OH=2AlOH2O9(22分)有A、B、C、D四种含硅元素的物质，它们能发生如下反应：C与烧碱溶液反应生成A和水；A溶液与钙盐反应生成白色沉淀D；B在空气中燃烧生成C；C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体；C在高温下与碳反应生成单质B。(1)根据上述变化，写出A、B、C、D的化学式。A_，B_，C_，D_。(2)写出反应、的化学方程式：_；_。(3)工业上常利用的反应原理制备_。解析：能与烧碱反应的含硅物质有Si、SiO2和H2SiO3，由知A为Na2SiO3；由知D为CaSiO3，由知C为SiO2，发生的反应为SiO2CaCO3CaSiO3CO2，工业上常利用此反应原理制备玻璃。由知B为Si，发生反应的化学方程式为SiO22CSi2CO；由验证以上推断合理。答案：(1)Na2SiO3SiSiO2CaSiO3(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO2CaCO3CaSiO3CO2(3)玻璃