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课时达标·效果检测
一、选择题
1.(2022·玉树高二检测)下列关于水泥的说法错误的是( )
A.水泥是以石灰石和黏土为主要原料制得的
B.水泥性质稳定，长期存放不会变质
C.将水泥与水掺和、搅拌并静置后很简洁凝固变硬，这叫做水泥的水硬性
D.水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆，是建筑用的良好的黏合剂
【解析】选B。石灰石和黏土在高温下发生了简洁的物理化学变化，制得水泥熟料，加入石膏调整水泥硬化时间，A正确；水泥具有水硬性，在空气中和水中都能硬化，故水泥易变质，B错误；水硬性是水泥的特性，C正确；水泥砂浆是建筑不行缺少的黏合剂，D正确。
【补偿训练】下列不属于水泥的成分的是( )
A.2CaO·SiO2 B.3CaO·SiO2
C.2Na2O·SiO2 D.3CaO·Al2O3
【解析】选C。一般水泥主要成分：硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)，无2Na2O·SiO2。
2.(2022·邢台高二检测)一般玻璃的成分是Na2SiO3·CaSiO3·6SiO2，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
A
B
C
D
添加成分
Co2O3
(氧化钴)
Cu2O
Fe2+
PbO
玻璃的色
彩或性能
蓝色
红色
钢化玻璃
光学玻璃
【解析】选C。玻璃中添加Co2O3(氧化钴)呈蓝色，添加Cu2O呈红色，光学玻璃中一般添加PbO；钢化玻璃是将一般退火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+。
【补偿训练】(2022·合肥高二检测)下列关于一般玻璃的叙述中，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.无色玻璃是纯洁物
【解析】选C。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。
3.(2021·成都高二检测)精细陶瓷(又称为特种陶瓷)在现代科技中应用前景很广。以SiO2加少量PdCl2研磨成极细的颗粒，经高温烧结制成多孔烧结体，具有半导体的性质。它具有相当大的比表面积，将它和电子元件及仪表组成“电子鼻”，也被称为“人工神鼻”。冰箱泄漏的氟利昂浓度只有十万分之一也能“嗅”出。关于“电子鼻”的下列叙述中不正确的是( )
A.“电子鼻”大大突破了人的嗅觉
B.“电子鼻”吸附气体的力气极强
C.“电子鼻”可广泛应用于易燃、易爆、有毒气体的自动检测和报警
D.“电子鼻”易溶于水
【解析】选D。“电子鼻”能够“嗅”到人嗅不到的物质，所以大大地突破了人的嗅觉极限；它的原理是其比表面乐观大，简洁吸附气体，这样才能检测气体；由于它能够吸附气体，所以它应能够检测到易燃、易爆、有毒气体；从“电子鼻”所用的原料来看，烧结后的陶瓷应属于硅酸盐材料，所以应难溶于水。
4.磷酸钙陶瓷是一种新型无机非金属材料。它可用于制造人造骨骼。这是利用这类材料的( )
A.耐高温特性 B.电学特性
C.光学特性 D.生物特性
【解析】选D。生物机体有较强的排异性，磷酸钙陶瓷能用于制造人造骨骼，说明具有生物特性。
5.(2022·赤峰高二检测)下列关于玻璃制品的说法正确的是( )
A.一般玻璃从侧面看呈现绿色，那是由于含有Fe3+的缘由
B.在一般玻璃中加入了某些有机物，就形成了有机玻璃
C.钢化玻璃就是玻璃钢
D.将一般玻璃高温变软后急速冷却，可制得钢化玻璃
【解析】选D。亚铁离子显绿色，铁离子显黄色，所以一般玻璃从侧面看呈现绿色，那是由于含有Fe2+的缘由，A错误；有机玻璃的成分是有机高分子化合物聚甲基丙烯酸甲酯，B错误；玻璃钢是纤维强化塑料，钢化玻璃的成分和一般玻璃一样，C错误；将一般玻璃高温变软后急速冷却，可制得钢化玻璃，D正确。
【补偿训练】(2022·襄樊高二检测)下列与一般玻璃的组成成分相同的物质是
( )
A.石英玻璃 B.水玻璃
C.钢化玻璃 D.有机玻璃
【解析】选C。石英玻璃的主要成分是二氧化硅，和一般玻璃的成分不同，A错误；水玻璃是硅酸钠的水溶液，所以与玻璃的成分不同，B错误；钢化玻璃成分其实与一般玻璃相同，但机械强度为一般玻璃的4～6倍，C正确；有机玻璃的成分是有机高分子化合物(聚甲基丙烯酸甲酯)，所以有机玻璃和一般玻璃的成分不同，故D错误。
6.下列有关材料的说法不正确的是( )
A.传统的无机材料虽有不少优点，但质脆、经不起热冲击
B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点，但强度比较差
C.高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D.新型无机非金属材料特性之一是具有电学特性
【解析】选B。传统的无机非金属材料缺点为质地较脆，经不起热冲击，所以A选项正确。新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点，还具有若干优点，如能承受高温，强度较高，具有电学特性等。所以B选项错误，D选项正确。高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度高、耐磨损、密度小等优点。
7.(2022·南充高二检测)下列说法正确的是( )
A.石英玻璃和一般玻璃成分相同
B.工艺师可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
D.Si可用于信息存储，SiO2可用于光纤通讯
【解析】选D。一般玻璃的主要成分是二氧化硅、硅酸钠和硅酸钙，石英玻璃的成分主要为二氧化硅(SiO2)，所以二者成分不同，A错误；玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氟酸反应生成四氟化硅，和盐酸不反应，所以工艺师用氢氟酸刻蚀玻璃制作工艺品，B错误；由SiO2制备单晶硅过程中，硅元素的化合价由+4价变为0价，所以确定涉及氧化还原反应，C错误；硅是半导体材料，可用于信息存储，能用于制作硅芯片，二氧化硅能用于制造光导纤维，D正确。
8.(2022·郑州高二检测)用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是
( )
A.钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
B.镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为MgO·SiO2
C.钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2
D.石棉(CaMg3Si4O12)表示为CaO·3MgO·4SiO2
【解析】选D。依据硅酸盐改写氧化物的要求可以推断，A中Al2O3和CaO的排列挨次有误，B中化学计量数毁灭了错误，C正确的写法应为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O，D的写法完全符合要求。
【补偿训练】我国汉代器物和秦俑彩绘用的颜料“汉紫”，直到最近人们才争辩出来，其成分为紫色的硅酸铜钡(铜为+2价)，它的化学式为BaCuSi2Ox，则x的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解析】选D。在硅酸铜钡中铜元素化合价为+2价，硅元素化合价为+4价，氧元素的化合价为-2价，钡元素的化合价为+2价，则由化学式为BaCuSi2Ox，依据化合物中正负化合价的代数和为零可得：(+2)+(+2)+(+4)×2+(-2)×x=0；解得x=6。
9.(2021·镇江高二检测)试验室储存固体试剂可以放在广口瓶中，液体试剂放在细口瓶中，但是有些试剂必需储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中。以下物质必需储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中的是( )
①KOH溶液 ②Na2CO3溶液 ③盐酸 ④氢氟酸
⑤澄清石灰水 ⑥硝酸 ⑦NaOH溶液
A.①②⑤ B.①②④⑤
C.①②④⑤⑦ D.①②⑤⑦
【解析】选D。玻璃中含有SiO2，能与碱性溶液反应生成Na2SiO3，故盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能盛放在玻璃瓶中。
【方法规律】化学试剂的保存方法
固体试剂放在广口瓶中，液体试剂放在细口瓶中。在液体试剂中，碱性液体用橡胶塞，具有腐蚀性的液体用玻璃塞。一般易氧化的、易与H2O反应的、易吸取空气中的CO2和H2O(g)的试剂需密封保存；见光易分解或变质的试剂需保存于棕色瓶内，并置于冷暗处密封保存。保存液溴用水液封。
10.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在确定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。下列叙述不正确的是( )
A.在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂
B.上述反应中每生成2 mol AlN，N2得到6 mol电子
C.氮化铝中氮元素的化合价为-3
D.氮化铝晶体在生产过程中要避开氧气的进入
【解析】选A。在氮化铝生产中N2是氧化剂，C是还原剂，生成2 mol AlN时，转移6 mol电子。AlN中金属Al为+3价，N为-3价，AlN生产中应隔绝空气。
二、非选择题
11.目前已有多个国家的大汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车，这种陶瓷柴油发动机部件的受热面是由耐高温且不易传热的氮化硅陶瓷材料制造的。
(1)氮化硅具有硬度大、熔点高、化学性质稳定的特点，依据性质，推想氮化硅陶瓷的用途________(填序号)。
A.制汽轮机叶片 B.制有色玻璃
C.制永久性模具 D.制造柴油机部件
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀力气强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推想该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式__________________________________。
(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛的疼惜下，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】依据N和Si的原子结构及元素周期律的学问，可推断氮元素非金属性比硅强，故N显负价(-3)，Si显正价(+4)，由此可写出氮化硅的化学式为Si3N4。依据SiO2+4HFSiF4↑+2H2O可以写出Si3N4+12HF3SiF4↑+4NH3↑。
SiCl4与N2、H2的反应可理解为H2还原SiCl4制取Si，然后Si与氮气在高温下反应生成Si3N4：3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。
答案：(1)A、C、D (2)Si3N4+12HF3SiF4↑+4NH3↑
(3)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl
12.(2022·临沂高二检测)“材料”的发觉和使用往往会极大地推动生产、生活的进展，一些材料的毁灭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，它的发觉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：
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
①写出步骤Ⅰ的化学方程式：___________。
②步骤Ⅱ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的试验方法是____________。
(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，简洁腐蚀，所以从它的使用开头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的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：________________。
(4)合金材料。14 g铜银合金与确定量某浓度的硝酸完全反应后，将放出的气体与1.12 L(标准状况下)O2混合通入水中，恰好全部被水吸取，则合金中铜的质量为____________。
【解析】(1)①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SiO2+2CSi+2CO↑；
②SiHCl3(沸点33.0℃)、SiCl4(沸点57.6℃)、HCl(沸点-84.7℃)，它们的沸点不同，依据沸点的不同实现物质分别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Fe-2e-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Al2O3+6H+2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O。
(4)解：n(O2)=1.12 L/22.4 L·mol-1=0.05 mol，
设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则：
依据质量列方程：x×64 g·mol-1+y×108 g·mol-1=14 g
依据电子守恒列方程：2x+1×y=0.05 mol×4
解得：x=0.05 mol；y=0.1 mol
m(Cu)=0.05 mol×64 g·mol-1=3.2 g。
答案：(1)①SiO2+2CSi+2CO↑ ②蒸馏或分馏
(2)Fe-2e-Fe2+
(3)Al2O3+6H+2Al3++3H2O、
Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O
(4)3.2 g
13.(力气挑战题)化合物A、D、F是中学化学中常见的物质，D为无色气体，化合物B、C、E中含有两种相同的元素。这些化合物之间存在下面的关系。其中A和B的反应是一种重要化工生产中的主要反应之一。
(1)在A、C、F中含有的相同元素是_______________；
(2)化合物C的化学式是__________；
(3)A和B反应的化学方程式为_______________________。
(4)C的水溶液和D能否发生反应？_______，其理由是_________________。
【解析】从A与B反应的条件及该反应是一种重要化工生产中的主要反应之一，可以推想是制玻璃的主要反应，D为无色气体。又由B、C、E中含有两种相同的元素可推知，A为Na2CO3，B为SiO2，C为Na2SiO3，D为CO2，E为H2SiO3，F为NaCl。A、C、F中含有的相同元素为Na，由于H2CO3酸性强于H2SiO3，所以CO2和Na2SiO3溶液能反应。
答案：(1)钠 (2)Na2SiO3
(3)Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
(4)能 较强酸制较弱的酸
【补偿训练】(2022·汕头高二检测)有A、B、C、D四种含硅元素的物质，它们能发生如下反应：
①C与烧碱溶液反应生成A和水；
②A溶液与钙盐反应生成白色沉淀D；
③B在空气中燃烧生成C；
④C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体；
⑤C在高温下与碳反应生成单质B。
(1)依据上述变化，写出A、B、C、D的化学式。
A________，B________，C________，D________。
(2)写出反应①、④的化学方程式：
①_______________________________________________________________；
④______________________________________________________________。
(3)工业上常利用④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①知A为Na2SiO3；由②知D为CaSiO3，由④知C为SiO2，发生的反应为SiO2+CaCO3CaSiO3+
CO2↑，工业上常利用此反应原理制备玻璃。由⑤知B为Si，发生反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑；由③验证以上推断合理。
答案：(1)Na2SiO3 Si SiO2 CaSiO3
(2)①SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
④SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
(3)玻璃
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