2022年高中化学《化学与生活》专题3第二单元知能优化训练鲁科版选修1.docx

2022年苏教化学选修 化学与生活 检测试题 专题3第二单元知能优化训练
[学生用书P65～P66]
1．对硅酸盐水泥的表达不正确的选项是(　　)
A．是硅盐酸、铝酸盐、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，在空气和水中都能硬化，硬化过程是化学变化
D．水泥的热膨胀系数几乎与钢铁一样
解析：选B。水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆，而水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土，混凝土中用钢做结构就称为钢筋混凝土，B错。
2．以下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：选D。水泥、玻璃、陶瓷均含硅元素，化肥主要含N、P、K中一种或几种元素。
3．光导纤维是一种新型的通讯材料。具有信息量大、质量小、性能好、本钱低的特点。每根光纤理论上可同时通过10亿路 ，不怕腐蚀、抗电磁干扰、保密性强；每公里仅有27 g，仅1万元左右。制造光导纤维的主要原料是(　　)
A．晶体硅 B．二氧化硅
C．石墨 D．二氧化锗
解析：选B。光导纤维几乎是纯的二氧化硅，注意其属于氧化物，不属于硅酸盐。
4．“空对空〞响尾蛇导弹头部的“红外眼睛〞，能分辨出0.001 ℃的温差，它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的。以下表达中不正确的选项是(　　)
A．“红外眼睛〞对热非常敏感
B．“红外眼睛〞的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区
C．“红外眼睛〞的电阻值随温度明显变化
D．“红外眼睛〞的工作原理与人眼相同
解析：选D。从题给信息，可知A、B、C项均正确。红外眼睛与人眼工作原理明显不同，倒是与响尾蛇眼睛工作原理相同，靠温差发现目标，所以该导弹由此得名。
5．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B可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，B与烧碱反响生成含A元素的化合物D。
(1)易与B发生化学反响的酸是________，(填化学名称)该化学反响的重要应用是__________________。
(2)将B与纯碱混合，高温熔融时也发生化学反响生成D，同时还生成氧化物C；
①写出生成D和C的化学反响方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②要将纯碱高温熔化，以下坩埚中不可选用的是________。
A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚
C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚
③将过量的C通入D的溶液中发生反响的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
(3)B与石灰石、B与纯碱发生相似的化学反响。100 g B与石灰石的混合物充分反响后，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________。
(4)A的单质与烧碱溶液和铝的单质与烧碱溶液发生相似的化学反响。相同物质的量的A的单质与铝的单质分别跟足量的烧碱溶液反响，生成的气体在同温同压下的体积之比为________。
解析：由题中的条件可知，A是硅元素，C是二氧化硅晶体，D是硅酸钠。
在(1)中，用氢氟酸作玻璃的刻蚀剂和不能使用玻璃容器盛装氢氟酸，都属于SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O的重要应用。在(2)中SiO2与Na2CO3反响生成的Na2SiO3与CO2的物质的量之比是1∶1。过量CO2通入Na2SiO3溶液中生成的物质是NaHCO3而不是Na2CO3；在高温下，酸性氧化物与两性氧化物也能发生化合反响。在(3)中，首先要仿照Na2CO3与SiO2的化学反响确定CaCO3与SiO2的化学反响，然后要找出CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑和CaCO3CaO＋CO2↑两个化学反响中n(CaCO3)与n(CO2)的关系——n(CaCO3)＝n(CO2)。在(4)中，反响方程式为Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
答案：(1)氢氟酸　用氢氟酸作玻璃的刻蚀剂
(2)①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑②ABC
③Na2SiO3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3
(3)50%(4)4∶3
1．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。〞以下有关玻璃的说法不正确的选项是(　　)
A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英砂
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
解析：选B。此题考查玻璃的制法与性质；制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英砂，A项正确；玻璃不是晶体，称作玻璃态物质，它没有固定熔点，B项错误；普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起的物质，C项正确；玻璃中含有SiO2，它能够被碱溶液腐蚀：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，故盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，D项正确。
2．以下有关材料的说法不正确的选项是(　　)
A．传统的无机非金属材料虽有不少优点，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。质地较脆、经不起热冲击是传统的无机非金属材料缺点；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，而且同时还具有如能承受高温、强度较高，具有电学性能等假设干优点；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。
3．第一架航天飞机“哥伦比亚号〞能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温，全靠它那3.1万块硅瓦拼砌成的外壳。以下关于硅的性质表达中正确的选项是(　　)
A．Si在常温下可以与Cl2反响生成SiCl4
B．碳在氧气中不完全燃烧生成的是CO，那么Si也可以和氧气反响生成SiO
C．高纯的单晶硅是重要的半导体材料
D．硅不能溶于酸
解析：选C。硅在常温下只能和F2、NaOH、HF三种物质反响，与Cl2的反响需要加热，A错误；＋2价的硅不稳定，硅和氧气反响只能生成SiO2，B错误；C选项正确，制作半导体是硅的重要性质；Si可以溶于HF，D选项错误。
4．美国“9·11〞恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染，吸入石棉纤维者易患肺癌。石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为：Ca2MgXSiYO22(OH)2，X、Y的值分别为(　　)
A．8,3　　　　　　　　　　B．5,8
C．3,8 D．5,5
解析：选B。由化合物中化合价总代数和为零可得2X＋4Y＝42，把所给的选项代入，只有B选项使等式成立。
5．人造骨是一种新型无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质结构，这利用了这类材料的生物特性，人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子形成新骨，骨骼界面发生分解、吸收、析出等反响，实现骨骼的牢固结合，人造骨植入人体内需要吸收人体中什么成分而形成新骨(　　)
A．Ca2＋B．Cl－
C．Na＋D．Ca2＋、PO
解析：选D。新型无机非金属材料具有耐高温特性、电学特性、光学特性和生物特性，人造骨是利用了生物特性，根据人造骨类似于人骨和天然骨的性质和结构，人骨的主要成分是Ca3(PO4)2，所以从人体中吸收Ca2＋和PO。
6．(2022年湖北省八校检测)专家们预言：随着新陶瓷技术的开展，人类将重返“石器时代〞，不过是个全新的石器时代。新型无机非金属材料碳化钛、碳化硼、氮化硅等称为非氧化物陶瓷。合成这些物质需要在高温条件下进行。在合成工艺中必须注意(　　)
A．通入足量的氧气 B．防止与氮气接触
C．可在氮气气氛中合成 D．通入少量的氧气
解析：选C。这些物质的合成原料在高温条件下容易被氧气氧化，所以在合成工艺中必须注意隔绝氧气，通常在氮气保护下合成。
7．随着科技的飞速开展，出现了许多新型无机非金属材料，如植入生物体内的生物陶瓷材料HAP[化学式为Cam(PO4)n(OH)2]，已被医疗上用于修补人的骨骼和牙组织，HAP的化学式中m等于(用含n的代数式表示)(　　)
A.B.
C．n－1 D．n＋1
解析：选B。虽然新材料我们没见过，但是做题的方法还是依据我们平时所学知识。根据元素或原子团的化合价代数和为0确定，(＋2)×m＋(－3)×n＋(－1)×2＝0，m＝。
8．以下表述正确的选项是(　　)
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅　②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反响物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐　③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料　④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛　⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②③ B．②④
C．③④⑤ D．③⑤
解析：选D。人造刚玉的主要成分是氧化铝；玛瑙是含有有色杂质的石英晶体，主要成分是二氧化硅；有色玻璃是在制造玻璃的过程中参加某些金属氧化物(参加Co2O3后呈蓝色，参加Cu2O后呈红色)，但不是变色玻璃，变色玻璃是含有AgBr的玻璃(AgBr具有感光性)；水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐材料。
9．有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的选项是(双选)(　　)
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响
C．光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维
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CD。高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点，本身还具有很多优点，如耐高温、高硬度、不怕氧化等，所以A选项错误。氮化硅陶瓷是重要的结构材料，有许多优点，如耐腐蚀性较强，但都可以跟氢氟酸反响，所以B选项错误。光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，且抗干扰能力好，不发生电辐射，能防窃听等，所以C、D选项正确。
10．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。它具有相当大的比外表积，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〞的以下表达中不正确的选项是(　　)
A．“电子鼻〞大大突破了人的嗅觉
B．“电子鼻〞吸附气体的能力极强
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；它的原理是其外表积极大，容易吸附气体，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。
11．有以下A～F六种试剂，由于它们的性质不同，必须选用适宜的试剂瓶盛装，请在各种试剂瓶后面的括号内填上所装试剂的序号。
试剂：A.二氧化硅　B．硝酸银晶体　C．氯水　D．氢氟酸
E．浓硫酸　F．NaOH溶液
试剂瓶：
(1)磨砂玻璃塞的细口瓶(　　)；
(2)广口瓶(　　)；
(3)橡皮塞细口瓶(　　)；
(4)棕色的广口瓶(　　)；
(5)细口塑料瓶(　　)。
解析：用细口瓶装液体试剂；用广口瓶装固体试剂；见光易分解的物质要用棕色瓶装；碱液不能用磨口玻璃塞，而应用橡皮塞；氢氟酸能与玻璃发生反响，所以不能用玻璃瓶装，而要用塑料瓶。
答案：(1)E　(2)A　(3)F　(4)B　(5)D
12．用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含有少量的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。滤液用盐酸酸化，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响的化学方程式(Al2O3与纯碱的反响和SiO2与纯碱的反响相似)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)最后沉淀物是________，生成该沉淀的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(3)实验室中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验在熔融土样和纯碱的混合物时，应选用________坩埚。
解析：由题中信息Al2O3与纯碱的反响和SiO2与纯碱的反响相似知：Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑，因此滤液中含有Na2SiO3和NaAlO2，再加足量盐酸即得沉淀H2SiO3，溶液AlCl3。瓷坩埚中的SiO2、氧化铝坩埚中的Al2O3都与纯碱反响，铁坩埚中的铁与纯碱不反响。
答案：(1)SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；
Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑
(2)H2SiO3　SiO＋2H＋===H2SiO3↓　(3)铁
13．单晶硅是现代信息根底材料。工业上，硅是在电炉中用炭粉复原二氧化硅制得的。
(1)假设往电炉里参加二氧化硅和炭粉的混合物，通电，使它们发生如下反响生成硅：2C＋SiO22CO↑＋Si
从保护生态环境和建设节约型社会等方面来说，在该生产环节中需要注意的主要问题是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)以上生产所得到的硅不纯，称为“粗硅〞。一些高新技术产品的元件中使用的硅是极其纯洁、几乎没有任何缺陷的单晶硅。
①工业上，硅的提纯原理为在加热下让粗硅与氯气反响，其产物在高温下被氢气复原，从而得到较纯的硅。请写出上述过程中有关反响的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验室中，将细沙粉(SiO2)与镁粉混合加热，也可制得粗硅。这种粗硅往往含有过量的镁、氧化镁和硅化镁(Mg2Si)，这些杂质可用盐酸除去(提示：Mg2Si与盐酸反响的产物之一是SiH4)。请写出在实验过程中所发生的氧化复原反响的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：一氧化碳既是空气污染物又是燃料或工业原料。炭粉或二氧化硅的大量过剩都是浪费生产原料。
Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑不是氧化复原反响。
答案：(1)适当控制炭粉和二氧化硅的用量比，防止原料浪费；回收利用一氧化碳，防止污染空气，充分利用资源
(2)①Si＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si＋4HCl
②SiO2＋2MgSi＋2MgO，SiO2＋4MgMg2Si＋2MgO，Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
14．某新型无机非金属材料A，由两种非金属元素组成，其中所含元素的化合价为其最高正价或最低负价，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。A可由化合物B经以下反响制得：①B＋NH3―→C[C的化学式为Si(NH2)4]；②C经隔绝空气高温分解得到A。为探究B的组成，进行了以下列图所示的转化实验，图中G、F、H均为难溶于水的物质，且为白色粉末，图中字母代表的均为中学化学常见的物质。
请答复以下问题：
(1)写出化合物B和化合物G的化学式______________、______________。
(2)A可能所属的晶体类型是________，在A晶体中，每个显正价原子周围结合的另一种原子的个数是________。
(3)写出反响②的离子方程式：____________________。
(4)写出C经隔绝空气高温分解得到A的化学方程式：________________。
(5)分析反响③，你能得出的结论是__________________________________________(合理即可)。
解析：由可知，E中含有Cl－，即B为氯化物，由可知，F是一种酸性比碳酸弱的非金属氧化物对应的水化物，即为硅酸或原硅酸，那么C为硅化物，因此B为SiCl4。Si(NH2)4隔绝空气高温分解可得A，可知A是由Si和N组成的化合物，根据硅和氮元素的价态可知A的化学式为Si3N4，另一种生成物为NH3，据此可得C分解的化学方程式为：3Si(NH2)4Si3N4＋8NH3↑。
答案：(1)SiCl4　AgCl
(2)原子晶体　4
(3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
(4)3Si(NH2)4Si3N4＋8NH3↑
(5)H2CO3的酸性比H2SiO3强或C的非金属性比硅强等