1、第三节无机非金属材料课时作业7硅酸盐材料1(双选)下列说法中正确的是(AD)A普通玻璃呈浅绿色是由于含Fe2B坩埚、烧杯都属于陶瓷制品C唐三彩是一种玻璃制品D高温下CaSiO3比CaCO3稳定解析：普通玻璃呈浅绿色是由于含Fe2，A正确；烧杯属于玻璃制品，B不正确；唐三彩属于陶瓷制品，C不正确；CaCO3和SiO2在高温下反应生成CaSiO3，所以CaSiO3比CaCO3稳定，D正确。2Al2O32SiO22H2O是一种(B)A含氧酸 B硅酸盐C铝酸盐 D混合物解析：硅酸盐常用氧化物的形式来表示。3(双选)关于玻璃的叙述中，错误的是(AC)A是晶体，有一定的熔点B普通玻璃组成可用Na2OCaO
2、6SiO2表示C氢氟酸能腐蚀玻璃，是因为氢氟酸是强酸D制造普通玻璃的原料中，石英是过量的解析：普通玻璃的组成是Na2OCaO6SiO2，普通玻璃是一种混合物，没有一定的熔点；氢氟酸能腐蚀玻璃，是因为氢氟酸能和玻璃中的SiO2反应。4下列说法中不正确的是(A)A硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅B水泥、普通玻璃都是混合物C生产水泥和玻璃都必须用石灰石D用纯净的石英制成石英玻璃，它的膨胀系数小，常用来制造耐高温的化学仪器解析：制水泥的原料是黏土和石灰石，制玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英。纯碱、石灰石中都不含有硅。5根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是(D)生成物是硅酸盐反应条件是高温
3、含有硅的物质作原料反应原理是一系列复杂的物理、化学变化AB CD解析：该题主要考查我们归纳知识的能力。6世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列关于玻璃的叙述中，正确的是(C)A玻璃是人类最早使用的硅酸盐材料B玻璃在加热熔化时有固定的熔点C制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英D普通玻璃是由硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅简单地混合在一起形成的解析：由题意可知，陶器应是人类最早使用的硅酸盐材料。玻璃没有固定的熔点，其主要原料是纯碱、石灰石和石英。普通玻璃是在玻璃熔炉中熔合而成的一种由硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅组成的复杂的物质。7矿
4、泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土Al2Si2O5(OH)4，此反应的离子方程式为：2KAlSi3O82CO211H2O=2K2HCO4H4SiO4Al2Si2O5(OH)4。(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物。KAlSi3O8K2OAl2O36SiO2，Al2Si2O5(OH)4Al2O32SiO22H2O。(2)上述反应能够发生的原因是由于酸性H2CO3H4SiO4，发生了较强的酸制较弱的酸的反应。解析：(1)将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时，只需将除O以外所有的元素写出其
5、常见氧化物，并用“”将它们连起来，但需注意各种原子个数比要符合原来的组成比。在某种(或几种)氧化物前加合适的化学计量数。(2)分析反应前后物质的种类，可知此反应属于酸与盐发生的复分解反应，是由于酸性H2CO3H4SiO4，发生了较强的酸制较弱的酸的反应。8白炭黑(SiO2H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8来制取，其主要工艺流程如下：(1)蛇纹石用氧化物形式可表示为6MgO4SiO24H2O。(2)碱浸时，为提高其中硅酸盐的浸取率，除采用合适的液固比和循环浸取外，还可采用的方法有：升高碱液温度并搅拌；将蛇纹石粉碎(合理即可)。(3)碱浸的
6、化学方程式为6MgO4SiO24H2O8NaOH=6Mg(OH)24Na2SiO32H2O，过滤1得到的滤液中溶质的主要成分是Na2SiO3、NaOH。(4)过滤1得到的滤液与盐酸发生的主要反应的离子方程式为SiO2H=H2SiO3。9把13 g含有SiO2的CaCO3固体在高温下加热到质量不再改变，冷却后称量为8.6 g。(1)写出可能发生反应的化学方程式。(2)生成的CO2在标准状况下的体积是多少升？(3)原物质中含SiO2的质量是多少克？答案：(1)SiO2CaCO3CaSiO3CO2CaCO3CaOCO2(2)2.24 L(3)3 g解析：(1)SiO2CaCO3CaSiO3CO2Ca
7、CO3CaOCO2(2)m(CO2)13 g8.6 g4.4 g，V(CO2)22.4 Lmol12.24 L。(3)CaCO3CO2 100 g 44 g m(CaCO3) 4.4 gm(CaCO3)10 g所以原物质中含m(SiO2)13 g10 g3 g。1下列化学式不表示硅酸盐的是(C)ACaSiO3 B2MgOSiO2C3CaOAl2O3 DCa3Al2Si3O12解析：C为铝酸三钙，不是硅酸盐。2(双选)用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，不正确的是(CD)A钙沸石Ca(Al2Si3O10)3H2OCaOAl2O33SiO23H2OB镁橄榄石Mg2SiO42MgOSiO2
8、C正长石KAlSi3O8K2OAl2O33SiO2D高岭石Al2(Si2O5)(OH)4Al2O32SiO24H2O解析：用化学式表示的硅酸盐和用氧化物形式表示的硅酸盐，各组成元素的原子个数比应该不变。3过量的石英、纯碱和石灰石熔融后生成(D)A水泥 B水泥砂浆C陶瓷 D玻璃解析：熔融时发生反应：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，SiO2CaCO3CaSiO3CO2。反应后的主要物质为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2的混合物，它是玻璃的主要成分。4生产普通硅酸盐水泥、普通玻璃的主要原料中，共同的是(C)A黏土 B纯碱C石灰石 D石英(SiO2)解析：生产普通硅酸盐水泥的原料为石灰
9、石、黏土；而生产普通玻璃的原料为石灰石、纯碱和石英。5不属于硅酸盐工业的是(D)A陶瓷业 B水泥业C玻璃生产 D铸造业6下列不属于陶瓷制品的是(B)A实验室中的普通坩埚 B实验室中的普通试管C电器中的绝缘瓷管 D建筑上使用的砖瓦解析：实验室中的普通试管是玻璃制品。7普通玻璃中含Na2O 13%，CaO 11.7%，SiO2 75.3%，则3种氧化物的物质的量之比为(C)A123 B113C116 D216解析：n(Na2O)n(CaO)n(SiO2)116。8我国成功地发射了“嫦娥一号”探测卫星，确定对月球土壤14种元素的分布及含量进行探测。月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层5 cm厚的沙土就
10、含有铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石CaMgSi2O6、正长石KAlSi3O8和橄榄石Mg2SiO4、Fe2SiO4等，下列说法或分析不正确的是(D)A辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B正长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O36SiO2C橄榄石中铁为2价D月球上有游离态的铁是因为月球上铁的活泼性比地球上铁的活泼性弱解析：月球上有游离态的铁是因为月球上没有氧气，橄榄石是含Mg2SiO4或Fe2SiO4的硅酸盐矿。9(双选)近年来科学家才得知大多数古瓷中所用颜料为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(CD)A可用氧化物形式表示为BaO
11、CuO2SiO2B性质稳定，不易脱色C易溶于强酸和强碱Dx等于8解析：BaCuSi2Ox中Ba为2价，Cu为2价，Si为4价，O为2价，由化合价规则：(2)(2)2(4)(2)x0，得x6，则用氧化物形式表示硅酸铜钡为BaOCuO2SiO2，A项正确，D项错误；由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，故B项正确，C项错误。10只含SiO2杂质的CaCO3样品，在高温煅烧后，残余物为一纯净物，则原样品中SiO2的质量分数是(C)A40% B28.6%C37.5% D62.5%解析：SiO2CaCO3CaSiO3CO2，由于残余物为一纯净物，故该纯净物为CaSiO3，即样品中SiO2和CaCO3
12、的物质的量相等，则原样品中SiO2的质量分数为：100%37.5%。11下列关于硅酸盐的说法正确的是(D)A硅酸盐中的阴离子都是SiOB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DNa2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂解析：只有很简单的硅酸盐中的阴离子才是SiO，A错；硅酸钠可溶于水，B错；硅酸盐可以写成氧化物的形式，但硅酸盐并不是以简单氧化物形式存在的，C错。12含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。(1)易与C发生化学反应的酸是
13、氢氟酸(HF)，反应的化学方程式是SiO24HF=SiF42H2O。(2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。写出生成D和F的化学反应方程式：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是D。A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚C瓷坩埚 D铁坩埚(3)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是50%。解析：(1)C为SiO
14、2，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。(2)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)都能与Na2CO3在高温下反应故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。(3)若SiO2恰好或过量，与CaCO3反应的方程式只有一个，即CaCO3SiO2CaSiO3CO2。若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：CaCO3CaOCO2。总之，CaCO3的多少决定了CO2的产量，可通过以下关系式列式求解：CaCO3CO2100 g 22.4 Lm(CaCO3)11.2 Lm(CaCO3)50 g。混合物中CaCO3的质量分数：100%50%。13
15、某种宝石翡翠中的元素质量分数是：Be(铍)5.06%，Al 10.05%，Si 31.48%，O 53.41%。试通过计算后，用氧化物形式表示其组成。答案：3BeOAl2O36SiO2解析：N(Be)N(Al)N(Si)N(O)，该宝石可写成如下氧化物形式：3BeOAl2O36SiO2。14普通玻璃的主要成分为Na2SiO3CaSiO34SiO2。(1)试计算普通玻璃中相当含有Na2O、CaO和SiO2的质量分数各是多少？(2)制造50 kg普通玻璃，需要纯碱、碳酸钙和二氧化硅各多少kg?答案：(1)普通玻璃中Na2O的质量分数为13.0%，CaO的质量分数为11.7%，SiO2质量分数为75
16、.3%(2)制造50 kg普通玻璃，需要纯碱11.11 kg、碳酸钙10.45 kg、二氧化硅37.65 kg解析：Na2SiO3CaSiO34SiO2可用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成为：Na2OCaO6SiO2。(1)Na2O的摩尔质量为62 g/mol，CaO的摩尔质量为56 g/mol，SiO2的摩尔质量为60 g/mol。Na2O的质量分数：100%100%13.0%CaO的质量分数：100%100%11.7%SiO2的质量分数：100%100%75.3%(2)由第(1)题求出普通玻璃中各氧化物的质量分数，可计算50 kg普通玻璃中Na2O、CaO和SiO2的含量：m(Na2O)：50 kg13.0%6.5 kgm(CaO)：50 kg11.7%5.85 kgm(SiO2)：50 kg75.3%37.65 kg再求需纯碱、碳酸钙和二氧化硅的质量：m(Na2CO3)6.5 kg6.5 kg11.11 kgm(CaCO3)5.85 kg5.85 kg10.45 kgm(SiO2)37.65 kg