2018版高中化学第3章探索生活材料学业分层测评11

学业分层测评(十一)

(建议用时：30分钟)

[学业达标]

1．下列有关材料分类的说法，不正确的是( )

A．硅酸盐材料属于新型无机非金属材料

B．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，金属属于金属材料，但都属于结构材料C．新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等

D．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，也属于高温结构材料

【解析】硅酸盐材料属于传统非金属材料，即A项错；氮化硅陶瓷具有高温时能抗氧化，能抵抗冷热冲击的特性，属于高温结构材料。

【答案】 A

2．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )

①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素

②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品

③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料

A．①②B．②③

C．①④D．③④

【解析】光导纤维的成分是SiO2，③错；水晶的成分是SiO2，不属于硅酸盐，②错。

【答案】 C

3．普通玻璃的主要成分是( )

①Na2SiO3②CaCO3③CaSiO3④SiO2

⑤Na2CO3⑥CaO

A．①③⑥B．②③④

C．①③④D．③④⑤

【答案】 C

4．根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程，总结出硅酸盐工业的一般特点是( )

①原料一定是含硅元素的物质②生成物是硅酸盐③反应条件是高温④发生复杂的物理、化学反应

A．①②B．①②③

C．①③④D．①②③④

【解析】硅酸盐工业的主要特点是：生产原料是含有硅元素的物质；生产产品的物质类型属于硅酸盐；使物质发生变化的条件是高温；物质变化的类型，既有物理变化，又有多

种复杂的化学变化。

【答案】 D

5．我国及美国、日本等国家都已研制出了一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的，这种材料是

( ) A．普通硅酸盐陶瓷B．氮化硅陶瓷

C．光导纤维D．玻璃钢

【解析】氮化硅陶瓷是一种耐高温且不易传热的材料，可以用来制造发动机部件。

【答案】 B

6．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．光导纤维是一种优良的导电材料

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】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，但可以跟氢氟酸反应，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D选项正确。

【答案】 D

7．实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，但是有些试剂必须储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中。以下物质必须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．①②⑤B．①②④⑤

C．①②④⑤⑦D．①②⑤⑦

【解析】玻璃中有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。

【答案】 D

8．下列关于陶瓷、水泥等装修材料的说法中，错误的是( )

A．制作陶瓷的主要原料是黏土、长石和石英

B．玻化砖是所有瓷砖中最硬的一种

C．生产普通硅酸盐水泥的主要原料是黏土、石灰石和石英

D ．水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆

【解析】 结合教材上的知识对选项逐个进行分析，不难看出选项C 错误。生产普通硅酸盐水泥的主要原料是黏土和石灰石，没有石英。 黏土的主要化学成分是(Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O)，所以普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·SiO 2)、硅酸二钙(2CaO·SiO 2)和铝酸三钙(3CaO·Al 2O 3)等。D 选项中要注意水泥砂浆和混凝土之间的区别，水泥、沙子、水的混合物是水泥砂浆。故选C 。

【答案】 C

[能力提升]

9．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，根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途：________(填字母)。

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)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测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保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式是_____________________________________

_______________________________________________________________。

【解析】 本题解题的关键是挖掘题目所给信息，并把信息与新型无机非金属材料的特性、用途等知识有机结合。根据N 和Si 的原子结构及元素周期律的知识，可判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Si 3N 4。根据SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 可以写出Si 3N 4＋12HF===3SiF 4↑＋4NH 3↑。

SiCl 4与N 2、H 2的反应可理解为H 2还原SiCl 4制取Si ，然后Si 与氮气在高温下反应生成

Si 3N 4：3SiCl 4＋2N 2＋6H 2=====高温Si 3N 4＋12HCl 。

【答案】 (1)ACD

(2)Si 3N 4＋12HF===3SiF 4↑＋4NH 3↑

(3)3SiCl 4＋2N 2＋6H 2=====高温Si 3N 4＋12HCl

10．有三种透明、不溶于水的坚硬固体，A 固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体，此气体能使澄清的石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。B 固体可溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，为不溶于水的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸，将B 与石灰石、纯碱按比例混合加热后

得到C ，C 在高温时软化，无固定熔点。

(1)A 为________，有关反应的化学方程式：___________________________

________________________________________________________________。

(2)B 为________，有关反应的化学方程式：____________________________

________________________________________________________________。

(3)C 为________，有关反应的化学方程式：____________________________

_______________________________________________________________。

【解析】 解答本题应从A 的燃烧产物入手，该气体的相对分子质量为：M ＝32×1.375＝44。该气体无色而且能使澄清的石灰水变浑浊，可以确定该气体为二氧化碳，因为A 为透明不溶于水、坚硬的固体，由此推断A 为金刚石。B 同样为透明不溶于水的坚硬固体，但可溶于热的苛性钠溶液，所得溶液中加入过量酸时可析出白色固体，最终得到一种比碳酸还弱的酸，B 固体为石英。C 物质由石灰石、纯碱和B 物质(石英)混合加热反应而制得，在高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的性质特点，故C 为玻璃。

【答案】 (1)金刚石 C ＋O 2=====点燃CO 2

(2)石英 SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O Na 2SiO 3＋2HCl ＋H 2O===2NaCl ＋H 4SiO 4↓ H 4SiO 4===H 2SiO 3＋H 2O

(3)玻璃 CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑ Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑