高中化学 4.2 材料组成的优化测试题 苏教版选修2.doc

材料组成的优化1以下说法正确的是()a纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料b绿色食品是指不含任何化学物质的食品c生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气d光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的答案：d2(2011年北师附中高二检测)下列有关物质组成、性质和用途的说法中，正确的是() a合金的熔点一般比组成合金的各成分金属的高b氮化硅、光导纤维、氧化铝陶瓷等属于新型无机非金属材料c水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐产品d光导纤维的主要成分是硅，可广泛用于通信和医疗领域答案：b3(2011年湛江高二检测)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3000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是()a制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英b玻璃在加热熔化时有固定的熔点c普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅d盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起答案：b4随着高科技的发展，新型产品不断涌现，在2010年两会初次亮相的用碳酸钙制取的“石头纸”就是其中之一。下列关于“石头纸”的叙述中正确的是()它不溶于水、可反复使用原材料为矿物质，密度大于普通纸该产品原料为植物纤维，密度比普通纸小生产工艺不使用强酸、强碱该产品韧性大、防潮、可降解，是良好的环保产品a bc d解析：选b。“石头纸”的成分是碳酸钙，形状改变，物理性质可能会改变，但化学性质不变。5如图所示是电子工业中某原料的生产流程。其中反应你可能不熟悉，其目的是为了提纯b；物质ah均由短周期元素构成；g是五原子分子；ad均是单质且元素原子的最外层电子数目的关系为cabd；h极易溶于水，且其水溶液是一种强酸。请回答下列问题：(1)h的电子式_；g的化学式为_。(2)所属的反应类型是_。(3)反应的化学方程式为_。(4)f在工业上有多种用途，写出其中一种用途的化学方程式：_。解析：a、b、c、d、e分别为c、si、cl2、h2、sio2。图示为工业上生产粗硅和粗硅提纯的生产流程。答案：(1)hsicl4(2)置换反应(3)sio22csi2co(4)3cofe2o32fe3co2(合理即可)1石灰石是许多工业的原料之一，但生产下列物质时不需要石灰石的是()a硅酸 b水泥c玻璃 d生石灰解析：选a。由几种工业生产的基础知识可知，水泥、玻璃、生石灰的生产均需石灰石。2可以用作贮氢材料的是()a黄铜合金 balti合金c焊锡 d镧镍合金答案：d3下列说法中正确的是()a我国从唐代时期就能生产陶瓷b用来做化学实验的坩埚、蒸发皿是陶瓷制品c水泥、陶瓷的生产过程都需要混合、成型、干燥、冷却d敲打一块石英之后，使之失去天然面而变成没有规则的几何外形，它不是晶体解析：选b。a项，在新石器时代就能制造陶器，唐朝达到鼎盛；c项水泥生产只需原料研磨、煅烧；d项它仍为晶体，因为是外力作用，失去规则的几何外形。4(2010年无锡调研)我国及美国、日本等国家都已研制出一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面用一种耐高温且不易传热的材料来制造，这种材料是()a氧化铝陶瓷 b氮化硅陶瓷c光导纤维 d玻璃钢解析：选b。si3n4陶瓷强度大、硬度高、耐磨、不与除氢氟酸外的酸反应。5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氮化硅陶瓷是一种重要的结构陶瓷，具有超硬性，它不与任何无机酸反应c制造光导纤维主要原料是玻璃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：选d。a项其硬度大于金属材料，b项能与氢氟酸反应，c项主要原料为sio2。6(2010年台州高二检测)“钴酞菁”分子(直径约为1.34109 m)结构和性质与人体内的血红素及植物内的叶绿素非常相似。下列关于“钴酞菁”分子的说法中正确的是()a“钴酞菁”分子在水中所形成的分散系属悬浊液b“钴酞菁”分子既能透过滤纸，也能透过半透膜c在分散系中，“钴酞菁”分子直径比na的直径小d“钴酞菁”分子在水中形成的分散系能产生丁达尔效应解析：选d。微粒直径在1100 nm之间，故在水中形成的分散系为胶体，不能透过半透膜，直径比溶液中na的大。7(2011年浙江师大附中高二调研)下列说法正确的是()a工业制水泥、玻璃、陶瓷都要用到石灰石b刚玉、红宝石、蓝宝石主要成分是氧化铝c石英、硅石、水晶、珍珠、玛瑙主要成分都是sio2d二氧化硅是酸性氧化物，能抗浓硫酸、浓硝酸的腐蚀，故能抗氢卤酸(hx)的腐蚀答案：b8硅被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是()a陶瓷餐具 b石英钟表c计算机芯片 d光导纤维解析：选c。单晶硅广泛应用于信息产业，a主要原料为黏土，b、d主要原料为sio2。9下列说法正确的是()a工业用sio2与焦炭制取单质硅过程中，生成的气体产物是cob硫在空气中燃烧的产物是so2，在纯净氧气中燃烧的产物是so3c钠在敞口容器中长期存放和在空气中燃烧的产物都是na2o2d铁在过量氯气中燃烧的产物是fecl3，在少量氯气中燃烧的产物是fecl2解析：选a。b项，sso2so3。d项，fefecl3，只有在溶液中fe才与fecl3反应，生成fecl2，在此反应cl2量不足情况下，生成的fecl3不会与过量的fe反应生成fecl2。10高岭土可表示为al2si2ox(oh)y，其中x、y的值分别是()a7、2 b5、4c6、3 d3、6解析：选b。由化合价代数和为零的规则得方程：2(3)2(4)x(2)y(1)0，得2xy14，再将各选项中x、y值代入验证即可，只有b符合。11“911”，美国世贸大厦轰然倒下，在清理废渣中，人们发现有很多石棉。石棉是一种具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐火、耐酸碱腐蚀，而且价格低廉的硅酸盐。石棉有毒，能使人患肺癌。(1)有一种石棉叫做矿青石棉，其化学式为na2fe5si8h2o24。写成氧化物形式的化学式为_。(2)三硅酸镁是一种胃病患者常用的抑酸剂，试写出三硅酸镁(mg2si3o8nh2o)中和胃酸(主要成分为盐酸)的化学反应方程式：_。(3)生产玻璃的原料之一是正长石kalsi3ox，x是_，以氧化物形式表示为_。解析：硅酸盐的组成比较复杂改写成氧化物的形式时，注意氧化物的化合价以及氧原子守恒。(1)铁元素有变价，所以首先根据电荷守恒求出铁元素化合价，fe2fe332。(2)三硅酸镁(mg2si3o8nh2o)可以写成2mgo3sio2nh2o，氧化物中只有mgo能与盐酸反应，其余部分不变。(3)正长石kalsi3ox中x值可以用“正负化合价代数和为0”进行计算，2x133416，x8。答案：(1)na2o3feofe2o38sio2h2o(2)mg2si3o8nh2o4hcl=2mgcl23sio2(n2)h2o(3)82kalsi3o8k2oal2o36sio212(2011年扬州高二检测)我们知道自然界中的蜘蛛丝和细菌纤维素纤维是典型的纳米纤维。较细的蜘蛛丝直径还不足100纳米，是真正的天然纳米纤维。美国与加拿大的科学家合作，采用蜘蛛基因，利用仿生技术，成功地仿制出人造蜘蛛丝，其强韧性能优于钢材。(1)纳米纺织材料凭借其内部所特有的小尺寸效应、表面效应等日益受到广大消费者的喜爱。纳米材料的粒子直径在1100 nm之间。从分散系的角度看应该属于_。(2)纳米是长度单位，物质的颗粒达到纳米级时，具有不同的性质，如果单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧，下列对“纳米铜”的说法正确的是_(填字母代号)。a“纳米铜”与铜片还原性相同b“纳米铜”比铜片更易失电子c“纳米铜”比铜片的氧化性强(3)钢铁在人们生活中应用非常广泛，但是钢铁因腐蚀造成的损失全球每年高达7000亿美元，目前钢铁被腐蚀的主要形式是吸氧腐蚀，其正极发生_反应，负极发生的电极反应式为_。为了减少这种腐蚀，生产、生活中常见的有哪些防腐措施：_(至少填两种措施)。解析：(2)因纳米铜具有强的化学活性，故更易失电子。(3)钢铁腐蚀，正极：2h2oo24e=4oh，负极：2fe4e=2fe2。答案：(1)胶体(2)b(3)还原fe2e=fe2改变金属内部结构、表面涂防护层(或利用原电池原理防腐)13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。信息产业的核心材料是高纯度的硅，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。高纯度的单晶硅生产方法有：方法一：三氯甲硅烷(sihcl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：方法二：用金属硅化物(mg2si)与盐酸作用制得硅烷，再热分解硅烷可得高纯硅。根据上述信息回答以下问题：(1)从方法一生产单晶硅的过程看，由焦炭还原得到的硅为何还要进一步处理？(2)写出方法二中生产高纯硅的两个化学反应方程式：_。_。(3)写出由纯sihcl3制备高纯硅的化学方程式_。(4)在方法一中，整个制备过程必须严格控制无水无氧。sihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3、hcl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式_；h2还原sihcl3过程中若混入o2，可能引起的后果是_。(5)比较方法一和方法二，分析一下各自的优缺点_。(6)下列有关硅材料的说法正确的是_(填字母)。a碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥b氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承c高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维d普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英沙制成的，其熔点很高e盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅解析：(1)c还原sio2得到的单质硅是粗硅，杂质的含量高，需要进一步的提纯处理；(2)mg2si与盐酸作用生成硅烷，同时生成mgcl2；(3)注意副产物为hcl；(4)sihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3、hcl和另一种物质h2，配平的化学反应方程式为sihcl33h2o=h2sio3h23hcl；h2还原sihcl3过程中若混入o2，可能引起的后果是：高温下，h2遇o2发生爆炸，si被氧化成sio2；(6)sic和si3n4均为原子晶体，熔点高，性质稳定，a、b正确。光导纤维的材料为sio2，c正确。普通玻璃的主要成分为na2sio3、casio3和sio2，它是以石英沙(sio2)、石灰石(caco3)和纯碱(na2co3)为主要原料制成的。na2co3sio2na2sio3co2，caco3sio2casio3co2，d正确。常温下，si只能与惟一一种酸hf反应，不与hcl反应，e错。答案：(1)由c还原sio2得到