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第16课 无机非金属材料
普查与练习16 无机非金属材料
1.陶瓷、玻璃、水泥的生产原料、性能及用途
(1)(2019全国Ⅰ,6分)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系,下列说法错误的是( )
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
答案:A
解析:氧化铁为红色固体,瓷器的青色不可能来自氧化铁,故A项错误,符合题意。秦兵马俑是陶制品,陶制品是由黏土或含有黏土的混合物经混炼、成型、煅烧而制成的,故B项正确,不符合题意。陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物,陶瓷的主要成分是硅酸盐,与水泥、玻璃等同属硅酸盐产品,故C项正确,不符合题意。陶瓷的主要成分是硅酸盐,硅酸盐的化学性质不活泼,具有耐酸碱腐蚀、抗氧化的特点,故D项正确,不符合题意。
(2)(2023汇编,2分)玻璃是传统硅酸盐材料,与我们的生活密不可分。下列说法错误的是( )
A.二氧化硅可用于生产玻璃
B.汽车上使用的钢化玻璃是掺杂了特种金属的玻璃
C.工业上生产玻璃、水泥和炼铁均需要用石灰石为原料
D.传统玻璃制造业需要改进工艺,减少CO2的排放
答案:B
解析:生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂,其中石英砂的主要成分为二氧化硅,所以二氧化硅可用于生产玻璃,故A项正确,不符合题意。钢化玻璃与普通玻璃的成分相同,没有添加特种金属,故B项错误,符合题意。生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英;生产水泥的主要原理为黏土和石灰石经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧,再加入适量石膏,并研成细粉就得到普通水泥;石灰石还是高炉炼铁的一种原料(造渣材料),涉及的反应有CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SiO2CaSiO3,CaSiO3是炉渣的主要成分,生产玻璃、水泥和炼铁都用到石灰石,故C项正确,不符合题意。传统玻璃制造中二氧化硅与碳酸钙和碳酸钠反应都生成二氧化碳,故D项正确,不符合题意。
(3)(2021湖北联考,3分)水泥是人类最伟大的发明之一,主要成分为硅酸三钙(3CaO·SiO2)。将其与适量的水反应,形成相互交联的结构,反应方程式为2(3CaO·SiO2)+6H2O===3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2 ΔH<0。但是,需要避免交联过程热膨胀及产生的水蒸气在建筑结构中造成空隙。我国三峡大坝的建设者在全世界首创了以冰代水的浇灌方法,有效解决了这一问题,保证了大坝建筑质量。下列说法错误的是( )
A.水泥由黏土和石灰石等研磨、煅烧制得
B.水泥生产过程中加入石膏,可以调节水泥的硬化速率
C.水的作用是提供结晶水以稳定交联结构
D.以冰代水的优点是减少了热膨胀及水蒸气的产生
答案:C
解析:水泥是以石灰石和黏土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,然后在水泥窑中煅烧成熟料,再将熟料加适量石膏磨细而成,故A项正确,不符合题意。石膏的主要成分为硫酸钙的水合物,水泥生产过程中加入石膏,可以调节水泥的硬化速率,故B项正确,不符合题意。依据方程式2(3CaO·SiO2)+ 6H2O===3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2可知,水的作用是与硅酸三钙反应从而形成相互交联的结构,故C项错误,符合题意。水泥和水反应为放热反应,冰代水时,冰融化时会吸收大量的热,从而降低温度,促进反应正向进行,同时减少水蒸气的产生,故D项正确,不符合题意。
2.硅酸和硅酸盐材料的性质与应用
(4)(2020.07浙江选考,2分)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确的是( )
A.可发生反应:Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O
B.具有吸水性,需要密封保存
C.能与SO2反应生成新盐
D.与足量盐酸作用,所得固体产物主要为SiO2
答案:D
解析:Ca3SiO5可表示为CaSiO3·2CaO,故可发生反应:Ca3SiO5+4NH4Cl
CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O,故A项正确,不符合题意。CaO能与水反应,所以需要密封保存,故B项正确,不符合题意。SO2+H2OH2SO3,亚硫酸的酸性比硅酸强,故Ca3SiO5能与SO2反应生成新盐CaSO3,故C项正确,不符合题意。盐酸的酸性比硅酸强,根据强酸制取弱酸的原理,所得固体产物主要是H2SiO3,故D项错误,符合题意。
(5)(2023汇编,4分)下列有关硅酸和硅酸盐的叙述正确的是 (填序号)。
①可用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装Na2SiO3溶液
②硅酸钠溶液浸泡过的木材、纺织品既耐腐蚀又不易着火
③0.1 mol·L-