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111 《含硅礦物與信息材料》 一、選擇題 1.下列有關說法正確的是 A．水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料都不溶于水，所以所有的硅酸鹽都不溶于水 B．水泥的主要成分有硅酸三鈣(3CaOSiO2)、硅酸二鈣(2CaOSiO2)及其他一些成分，所以硅酸鹽都是氧化物 C．陶瓷分為土器、陶器、瓷器、炻器，與原料粘土的純度有關 D．普通玻璃是透明的，所以硅酸鹽也是透明的 2.在煉鐵、制玻璃、制水泥三種工業(yè)生產(chǎn)中，都需要的原料是 A．純堿B．石灰石C．石英D．粘土 3.磷酸鈣陶瓷也是一種新型無機非金屬材料，它可用于制成人造骨骼，這是利用了這類材料的 A.耐高溫的特性B.電學特性C.光學特性D.生物功能 4.反應CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑能說明的是 A.CaCO3的熱穩(wěn)定性不如CaSiO3強B.C的非金屬性比Si的強 C.碳酸的酸性比硅酸強D.SiO2的氧化性不如CO2的強 5.在制取水泥、玻璃的生產(chǎn)中，共同使用的主要原料是 A.Na2CO3B.石灰石C.石英D.焦炭 6.有關普通玻璃的敘述，錯誤的是 A.玻璃是混合物 B.制玻璃的原料是純堿、石灰石、石英、粘土 C.玻璃不是晶體 D.玻璃無一定的熔點 7.我國科學家前不久成功合成3nm長的管狀碳納米管，長度居世界之首。這種碳纖維具有強度高、剛度（抵抗變形的能力）高、密度?。ㄖ挥袖摰?/4）、熔點高，化學穩(wěn)定性好的特點，固此被稱為“超級纖維”。下列對碳纖維的說法中不正確的是 A．它是制造飛機的理想材料B．它的主要組成元素是碳元素 C．它的結(jié)構(gòu)與石墨相似D．碳纖維復合材料不易導電 8.世界著名的科技史專家、英國劍橋大學的李約瑟博士考證說：“中國至少在距今3000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了”。下列關于玻璃的敘述中，正確的是 A．玻璃是人類最早使用的硅酸鹽材料 B．玻璃在加熱熔化時有固定的熔點 C．制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英 D．普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅 9.磷酸鈣系陶瓷是一種新型無機非金屬材料，它用于制造人類骨骼，這是利用該材料的 A．耐高溫特性B．電學特性C．光學特性D．生物特性 10.過量的泥砂、純堿和生石灰熔化后生成 ①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一種硅酸鹽產(chǎn)品 A．①和④B．②和⑤C．③D．② 11.下列不屬于陶瓷制品的是 A．秦兵馬俑B．坩堝C．研缽D．蒸發(fā)皿 12.下列說法中，正確的是 A.水晶和陶瓷的主要成分都屬于硅酸鹽 B.單質(zhì)硅是制造光導纖維的材料 C.硅酸鈉是制備硅膠和木材防火劑的原料 D.工業(yè)上用鹽酸刻蝕玻璃 13.下列說法正確的是 A.SiO2是酸性氧化物不跟任何酸反應 B.水玻璃敞口存放，呆能有白色膠狀沉淀析出 C.高溫時SiO2能跟Na2CO3反應放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸強 D.SiO2和CO2化學性質(zhì)雖然相似，但兩者的結(jié)構(gòu)完全不同 14.下列對制取水泥和玻璃的共同特點的敘述中，錯誤的是 A.生產(chǎn)設備相同B.原料中均有石灰石 C.反應都在高溫下進行D.發(fā)生的都是復雜的物理化學變化 15.某硅酸鹽樣品含鋅58.6%，其化學組成用氧化物形式可表示為nZnOSiO2，則n值等于 A.2B.3C.1D.1/2 16.下列敘述正確的是 A.CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸 B.因為高溫時SiO2與Na2CO3反應放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸強 C.SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也水溶于任何酸 D.在制玻璃、制水泥的工業(yè)生產(chǎn)中，都需要的原料之一是石灰石 17.下列說法中正確的是 A.CaCO3與CaSiO3的熱穩(wěn)定性關系是CaCO3＜CaSiO3 B.H2SiO3與H4SiO4是兩種不同的酸，其酸酐也不相同 C.硅酸鹽均難分解，難溶于水 D.玻璃通常為固體具有很高的熔點 18.關于水玻璃的敘述不正確的是 A.它是一種礦物膠，既不能燃燒也不易腐蝕 B.在建筑工業(yè)上可用作粘合劑和耐火材料 C.它在空氣中易變質(zhì)，因為SiO32-+CO2+2H2O＝H4SiO4↓+CO32- D.水玻璃的主要成分是二氧化硅 19.光纖通信70年代后期發(fā)展起來的一種新型通信技術，目前長距離光纖通信系統(tǒng)已投入使用，光纖通信的光學纖維是由下列哪種物質(zhì)經(jīng)特殊工藝制成的　 A.碳B.石英C.鍺D.硅 20.硅酸銅鋇是當今用最新科學技術才能合成的一種物質(zhì)。然而現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，我國秦朝兵馬俑用的一種顏料竟是硅酸銅鋇。下列關于硅酸銅鋇的學說錯誤的是 A.易溶于水B.難溶于水C.屬于硅酸鹽D.屬于復鹽 二、填空題（小題，每小題分） 21.獲取知識和信息是現(xiàn)代人不可缺少的素質(zhì)，信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展離不開材料科學的推動。 （1）光導纖維是一種能高質(zhì)量傳導光的玻璃纖維，利用光纜通訊，能同時傳輸大量信息。制造光纖電纜的主要原材料的化學式是______________，它屬于_______________材料。 （2）信息產(chǎn)業(yè)的核心材料是高純度的硅，高純度的單晶硅生產(chǎn)方法之一： SiO2Si（粗硅）SiHCl3（沸點31.5℃）Si超純硅（多晶硅）單晶硅 近代用得較多的另一種方法（之二）是：用金屬硅化物（Mg2Si）與鹽酸作用制得硅烷，再熱分解硅烷可得高純硅。 單晶硅可用來制作大規(guī)模集成電路、整流器等，硅純度越高，大規(guī)模集成電路的性能就越好。 根據(jù)上述信息回答以下問題： （2）從方法一生產(chǎn)單晶硅的過程看，由碳還原得到的硅為何還要進一步處理？ （3）寫出方法二中，生產(chǎn)高純硅的兩個化學反應方程式： ①_______________________________________。 ②_______________________________________。 22.氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應獲得。 （1）根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是__________（填序號）。 A.制汽輪機葉片 B.制有色玻璃 C.制永久性模具 D.制造柴油機 （2）寫出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖：__________，根據(jù)元素周期律知識，請寫出氮化硅的化學式：___________________。 （3）氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式：。 （4）現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應，可得較高純度的氮化硅，反應的化學方程式為。 23.氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應獲得。 ⑴根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是（填序號）。 A．制汽輪機葉片B．制有色玻璃C．制永久性模具D．制造柴油機 ⑵氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不跟其他無機酸反應。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式； ⑶現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應，可得較高純度的氮化硅，反應的化學方程式為。 24.在制玻璃的原料中，再加入下列物質(zhì)后，可制得各種不同用途的玻璃： A．氧化亞銅(Cu2O)B．氧化鉛(PbO)C．氧化鈷(Co2O3)D．硼砂(Na2B4O710H2O) ⑴制造化學儀器的玻璃加入的物質(zhì)是。⑵制造光學儀器的玻璃加入的物質(zhì)是。 ⑶制造紅色玻璃加入的物質(zhì)是。⑷制造藍色玻璃加入的物質(zhì)是。 25.下列反應中，SiO2表現(xiàn)什么化學性質(zhì)?在A～D項中選出正確答案，將編號填在括號內(nèi)。 (1)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O()(2)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑() (3)SiO2+2CSi(粗)+2CO↑()(4)SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O() A.作為玻璃的成分被分解而使玻璃能雕刻B.將揮發(fā)性酸酐從其鹽酸中代換出來 C.弱氧化性D.酸性氧化物的通性 三、計算題（小題，每小題分） 26.已知某一硅酸鹽可表示為Mga(Si4O10)(OH)b(其中a、b為正整數(shù))，試回答： (1)a與b應滿足的關系是(寫表達式)___________________； (2)a能否等于2？__________(填“能”“不能”“無法確定”) (3)a=3的硅酸鹽的表達式(以氧化物的形式表示)_____________________。 27.由SiO2和CaCO3組成的混合物26.0g，經(jīng)灼燒至質(zhì)量恒定時，其質(zhì)量減少8.8g，試解答：⑴寫出可能發(fā)生反應的化學方程式； ⑵求產(chǎn)生氣體在標準狀況下的體積； ⑶求原混合物中SiO2的質(zhì)量。 答案 一、選擇題 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B D A B C C CD D B 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C C BD A A AD A D B A 二、填空題 21.（1）SiO2無機非金屬 （2）由C還原SiO2得到的單質(zhì)硅中，雜質(zhì)含量過高，將它用HCl—Cl2處理得到低沸點SiHCl3，便于蒸發(fā)提純，然后再還原得高純硅 （3）①Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑ ②SiH4Si+2H2 22.（1）A、C、D（2）Si3N4 （3）Si3N4+12HF3SiF4+4NH3 （4）3SiCl4+4N2+6H2Si3N4+12HCl。 23.⑴ACD⑵Si3N4＋12HF＝3SiF4↑＋4NH3↑ ⑶3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl 24.⑴D⑵B⑶A⑷C 25.DBCA 三、計算題（小題，每小題分） 26.(1)2a=b+4 (2)不能 (3)3MgO4SiO2H2O 解析： (1)根據(jù)化合價規(guī)則，可列式為：2a+44=210+b簡化為2a=b+4 (2)令a=2，則b=0，故不能。 (3)當a=3時，b=2，Mga(Si4O10)(OH)b為Mg3(Si4O10)(OH)2，改寫為氧化物的形式為 3MgO4SiO2H2O 27.⑴CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑CaCO3CaO＋CO2↑ ⑵生成V(CO2)＝4.48Lm(SiO2)＝6g 111