第三节　玻璃、陶瓷和水泥

3 3 玻璃 陶瓷和水泥玻璃 陶瓷和水泥 基础落实 1 下列物质中属于纯净物的是 A Na2CO3 10H2O B 水泥 C 纯净的盐酸 D 普通玻璃 2 下列叙述正确的是 A 酸均不能与酸性氧化物反应 B 玻璃 陶瓷 水泥容器都不能贮存氢氟酸 C 石灰抹墙 水泥砌墙过程的硬化原理相同 D 石灰窑 玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 3 与普通玻璃相比具有相同组成的是 A 钢化玻璃 B 光学仪器玻璃 C 石英玻璃 D 有色玻璃 4 下列物质有固定熔点的是 A 水泥 B 玻璃 C Na2O SiO2 D 水玻璃 5 熔融烧碱应选用的器皿是 A 石英坩埚 B 生铁坩埚 C 普通玻璃坩埚 D 陶瓷坩埚 6 有关材料用途的叙述不正确的是 A 高温结构陶瓷可以制作耐酸设备 B 氧化铝陶瓷不可以用于制作耐高温设备 C 氮化硅陶瓷可以制造轴承 D 光导纤维可用于传能 传像 照明等 7 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 8 陶瓷表面有一层绚丽多彩的彩釉 加工方法是在普通釉料中加入一些金属元素 控 制烧制时空气的用量 即氧气用量 使其得到不同颜色 若空气不足 铁 铜 锰元素形 成的化合物呈现的颜色分别是 A 黑 红 黑褐 B 红或黄 蓝 紫褐 C 蓝或绿 蓝 黑褐 D 红或黄 红 紫褐 9 新型无机材料碳化钛 TiC 碳化硼 B4C 氮化硅 Si3N4 等称为非氧化物陶瓷 合 成这些物质需在高温条件下进行 在合成工艺中必须注意 A 通入充足的氧气 B 避免与氧气接触 C 可在氮气气氛中合成 D 通入少量氧气 10 根据水泥 玻璃和陶瓷的生产过程 总结出硅酸盐工业的一般特点是 原料一定是含硅元素的物质 生成物是硅酸盐 反应条件是高温 发生复杂 的物理 化学变化 A 和 B C D 11 氮化铝广泛应用于电子 陶瓷等工业领域 在一定条件下 AlN 可通过反应 Al2O3 N2 3C2AlN 3CO 合成 下列叙述正确的是 高温 A 上述反应中 N2是还原剂 Al2O3是氧化剂 B AlN 的摩尔质量为 41 g C AlN 中氮元素的化合价为 3 D 上述反应中 每生成 1 mol AlN 需转移 3 mol 电子 12 石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料 但是有毒 能使人患肺癌 一种叫矿青石棉 的化学式为 Na2Fe5Si8O22 OH 2 它用稀硝酸溶液处理时 还原产物只有 NO 下列说法正 确的是 A 该物质中 Fe 元素的化合价为 2 价 它属于硅酸盐 B 该物质的化学组成可表示为 Na2O 3FeO Fe2O3 8SiO2 H2O C 1 mol 该物质能和 18 mol HNO3反应 也能与 18 mol 盐酸反应 D 这种石棉属于新型无机非金属材料 能力提升 13 有三种透明 不溶于水的坚硬固体 A 固体在纯 O2中燃烧只得到一种气体产物 X 该无色气体的密度是相同状况下空气密度的 1 52 倍 B 固体能溶于热的烧碱溶液 得 到溶液 Y 向 Y 溶液中加入过量盐酸时 析出白色胶状沉淀 Z 将 B 与石灰石 纯碱按一 定比例混合加热至高温 能得到 C C 无固定的熔点 则 A 为 B 为 C 为 填物质名称 14 某科研小组用高岭土 主要成分是 Al2O3 2SiO2 2H2O 并含少量的 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 溶液用盐酸酸化 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 反应相似 2 最后的沉淀物是 写出生成该沉淀的离子方程式 3 实验中常用的有瓷坩埚 氧化铝坩埚和铁坩埚 本实验在熔融土样时 应选 坩埚 15 氮化硅 Si3N4 是一种非氧化物高温陶瓷结构材料 粉末状的 Si3N4可以由 SiCl4的 蒸气和 NH3的混合物反应制取 粉末状 Si3N4对空气和水都不稳定 但是 将粉末状的 Si3N4和适量的 MgO 在 230 1 01 105Pa 和 185 的密闭容器中加热处理 可以得到表面 结构十分紧密 对空气和水都相当稳定的固体高温结构材料 1 写出由 SiCl4和 NH3制备 Si3N4的化学方程式 2 分别写出粉末状 Si3N4和 H2O 及 O2反应的化学方程式 3 为什么结构紧密的固体 Si3N4不再受 H2O 和 O2的侵蚀 参考答案参考答案 1 A 2 BD 3 C 4 C 5 B 6 B 氧化铝的熔点是 2 050 可作耐高温设备 7 D 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 8 A O2不足时 Fe 主要生成 FeO 为黑色 Cu 主要生成 Cu2O 为红色 Mn 主要生 成 MnO 为黑色 9 B TiC B4C Si3N4在高温条件下均可以与氧气反应 10 D 由制水泥 玻璃和陶瓷的生产过程 总结出硅酸盐工业的共同点是生成物均 是硅酸盐 且在高温下均发生复杂的物理 化学变化 11 D 12 B 13 金刚石 二氧化硅 玻璃 解析 土样成分中的 CaO Fe2O3属于碱性氧化物 不与 Na2CO3反应 SiO2和 Na2CO3在高温下的反应与生产玻璃的反应相同 Al2O3属于两性氧化物 与 Na2CO3反应 时表现酸性氧化物的性质 生成 NaAlO2和 CO2 熔块加水后过滤所得的滤液中含有 Na2SiO3和 NaAlO2 再加入盐酸时 发生如下反应 H AlO H2O Al OH 3 2 Al OH 3 3H Al3 3H2O 2H SiO H2SiO3 2 3 所以 最后的沉淀物只有 H2SiO3 没有 Al OH 3 瓷坩埚中含有的 SiO2及氧化铝坩埚中的 Al2O3在高温下都能与 Na2CO3反应 所以熔 融土样时不能使用瓷坩埚和氧化铝坩埚 只能选用铁坩埚 15 1 3SiCl4 4NH3Si3N4 12HCl 2 Si3N4 6H2O 3SiO2 4NH3 Si3N4 3O2 3SiO2 2N2 3 Si3N4与 MgO 在密闭容器中经高压 加热处理后 使 Si3N4固体表面形成了一层 SiO2的保护膜 阻止了 Si3N4被 H2O