高中化学选修1高二化学第三章 第三节 玻璃、陶瓷和水泥练习

第三节玻璃、陶瓷和水泥

常见硅酸盐产品的比较

比较

内容

玻璃(普通玻璃) 陶瓷水泥

原料纯碱、石灰石、石英黏土

黏土、石灰石、

石膏

设备玻璃窑烧结窑水泥回转窑条件高温高温煅烧

主要反应Na2CO3＋SiO2=====

高温

Na2SiO3＋CO2↑；

C aCO3＋SiO2=====

高温

CaSiO3＋CO2↑

复杂的物理、

化学变化

复杂的物理、

化学变化

产品主要成分Na2SiO3、CaSiO3、

SiO2或Na2O·

CaO·6SiO2

3CaO·SiO2、

2CaO·SiO2、

3CaO·Al2O3

产品

特性无固定熔点

抗氧化、抗酸碱腐

蚀、耐高温、绝缘、

易成型等

具有水硬性、吸水能力强

1.为什么碱性试剂如NaOH溶液、Na2CO3溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶存放？

【试题提示】因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O,Na2SiO3具有黏合性,将瓶塞和试剂瓶黏结在一起。

2.玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？

【试题提示】普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起所得到的物质。这种物质不是晶体,称作玻璃态物质。玻璃没有一定的熔点,而是在某个温度范围内逐渐软化,在软化状

态时,可以被吹制成任何形状的制品。

3.水泥在储存和运输过程中应注意什么？

【试题提示】由于水泥具有很强的吸水能力,能吸收空气中的水分并与之发生化学反应,故储存和运输水泥的过程中要注意防水、防潮。

►综合拓展

一、几种玻璃的特性和用途

种类特性用途

普通

玻璃

在某个温度范围内逐渐软化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等

硼酸盐玻璃化学稳定性好,热膨胀系数低,耐高

温和抗化学腐蚀

高级的化学仪器

光学

玻璃透光性能好,折光率高

眼镜片、照相机、望远镜和显微镜的

透镜

钢化

玻璃

强度大、抗震裂,不易破碎汽车、火车的车窗等

二、水泥

1.石膏的作用：调节水泥硬化时间。

2.用途。

(1)制成水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。

(2)制混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。

3.水泥易被酸腐蚀。由于水泥的主要成分是硅酸盐和铝酸盐,水泥中还含有少量的碳酸盐,所以水泥和水泥制品易被酸(如HCl、HNO3、H2SO4、CH3COOH等)腐蚀。因此,水泥制品也要防止酸的腐蚀。

4.水泥的质量指标：我国的三个强度等级(42.5、52.5和62.5)表示常用硅酸盐水泥的

性能。等级越高,水泥的性能越好。

►尝试应用

1.在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是(A)

A.防止铁生锈且美观

B.增大厚度防止磨损

C.增大硬度防止撞坏

D.美观和杀菌消毒作用

【试题解析】:在脸盆等铁制品表面烧制搪瓷,能够隔绝空气和水,不但能防止铁生锈,而且美观,A项正确；在茶缸和脸盆等铁制品表面烧制搪瓷的目的不是为了增大硬度,不能防止磨损,也不能杀菌消毒,B、C、D三项错误。

玻璃和陶瓷的新发展

1.光导纤维：简称光纤。

(1)成分：SiO2(石英玻璃)。

(2)用途：制作光缆,还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控和照明等方面。

(3)光缆的性能：抗干扰性能好,通信质量高,能防窃听,质量小而且细,耐腐蚀。

2.高温结构陶瓷。

(1)新型陶瓷的种类,如超硬陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷和超导陶瓷等。

(2)高温结构陶瓷的类别：主要有氮化硅(Si3N4)陶瓷、氧化铝(Al2O3)陶瓷、碳化硅(SiC)陶瓷和二氧化锆(ZrO2)陶瓷。

(3)用途：高温结构陶瓷可制造发动机,新型陶瓷可用于航空航天。

►综合拓展

三、高温结构陶瓷

2.高温结构陶瓷的优点

高温结构陶瓷具有耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点。

3.高温结构陶瓷在汽车制造业上的应用

用高温结构陶瓷制造发动机,发动机的工作温度能稳定在 1 300 ℃左右,由于燃料充分燃烧而又不需要水冷却,使热效率大幅度提高。同时,用陶瓷材料做发动机,还可减轻汽车的质量。

►尝试应用

2.下列有关材料用途的叙述不正确的是(B)

A.高温结构陶瓷可以制作耐酸设备

B.氧化铝陶瓷不可以用于制作耐高温设备

C.氮化硅陶瓷可以制造轴承

D.光导纤维可用于传能、传像、照明等

【试题解析】:氧化铝的熔点是2 050 ℃,可以制作耐高温设备。

►水平测试

1.下列不属于硅酸盐工业产品的是(D)

A.水泥

B.玻璃

C.陶瓷

D.化肥

【试题解析】:化肥不属于硅酸盐工业产品

2.属于硅酸盐材料的是(B)

A.水晶

B.玻璃

C.生石灰

D.玛瑙

【试题解析】:水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅,生石灰是氧化钙。

3.工业上制造玻璃时不需要用到的原料是(D)

A.纯碱

B.石灰石

C.石英

D.食盐

【试题解析】:制造玻璃时不需要用到食盐。

4.材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是(A)

【试题解析】:金刚石由碳原子构成,故A错。