人教化学选修1：第三章第三节玻璃、陶瓷和水泥课时训练

探索生活材料

第三节玻璃、陶瓷和水泥

2009年度诺贝尔物理学奖获得者中，有称为“光纤之父”的华裔科学家高锟，他凭借其在光纤领域的卓著研究而获得此殊荣。利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话，而根据理论计算，一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话。铺设1 000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英，几乎是取之不尽的。另外，利用光导纤维制成的内窥镜，可以帮助医生检查胃、食道、十二指肠等的疾病。光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成的软管，它有输送光线、传导图像的本领，又有柔软、灵活，可以任意弯曲等优点，因此可以通过食道插入胃里，把胃里的图像传出来，医生就可以窥见胃里的情形，然后根据情况进行诊断和治疗各种胃病了。光导纤维的主要成分是什么？

它还有哪些用途？

水平测试

1．工业上制造玻璃时不需要用到的原料是()

A．纯碱B．石灰石C．石英D．食盐

解析：制造玻璃时不需要用到食盐。

答案：D

2．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()

材料主要化学成分

A 刚玉、金刚石三氧化二铝

B 大理石、石灰石碳酸钙

C 普通水泥、普通玻璃硅酸盐

D 沙子、石英二氧化硅

解析：金刚石由碳原子构成，故A错。

答案：A

3.对硅酸盐水泥的叙述不正确的是()

A．是硅酸盐、铝酸盐、石膏等物质的混合物

B．水泥沙浆又称混凝土

C．具有水硬性，在空气或水中都能硬化，硬化是化学变化过程

D．水泥的热膨胀系数几乎跟钢铁一样

解析：水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，可看作硅酸盐和铝酸盐，石膏是为了调节水泥硬化速度；水泥沙浆在建筑上用作粘合剂，混凝土是水泥、砂子和碎石按一定比率的混合物硬化后的产物，直接用于建造桥、房屋等建筑；水泥硬化的过程中石膏与水泥中的硅酸三钙、铝酸三钙起反应，生成凝胶状物质。

答案：B

4．属于硅酸盐材料的是()

A．水晶B．玻璃

C．生石灰D．玛瑙

解析：水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，生石灰是氧化钙。

答案：B

5．下列物质有固定熔点的是()

A．水泥B．玻璃

C．N a2SiO3D．Na2SiO3水溶液

解析：纯净物有固定的熔点而混合物无固定的熔点。A、B、D三项都是混合物，故无固定熔点；Na2SiO3为纯净物，有固定的熔点，故选C项。

答案：C

6．陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑，现在陶瓷已广泛应用于生活和生产中。

(1)陶瓷不具有的性质是________。

A．可导电B．耐酸碱

C．抗氧化D．耐高温

(2)实验室中最常用的坩埚是________，熔融烧碱样品做实验时一般选用________坩埚。

(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金属盐类，为防止中毒，不能长期盛放下列物质中的________。

A．食用植物油B．酱油

C．食醋D．酒

(4)工业上制备陶瓷的主要原料是________，我国陶都________的陶器和瓷都________的瓷器在世界上享有盛名。

解析：(1)陶瓷的主要特性有：抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。

(2)实验室中最常用的坩埚是瓷坩埚，加热时，NaOH能与瓷坩埚反应，所以熔融烧碱时，一般用铁坩埚。

(3)食醋的主要成分是醋酸，能溶解铅、镉等金属造成重金属离子中毒。

(4)工业制陶瓷的主要原料是黏土。

答案：(1)A(2)瓷坩埚铁

(3)C(4)黏土宜兴景德镇

能力提升

7．磷酸钙系陶瓷，也是一种新型无机非金属材料，它可用于制成人造骨骼，这是利用这类材料的()

A．耐高温的特点B．电学特性

C．光学特性D．生物功能

解析：根据题目信息“它可用于制成人造骨骼”，故知D正确。

答案：D

8．(2013·潍坊市高考模拟)食品卫生与身体健康密切相关，下列做法不正确的是()

①在沥青公路上翻晒粮食②香肠中加过量亚硝酸钠以保持肉质新鲜③用生活用煤直接烧烤鸡、鸭④用乙烯催熟水果⑤自来水用氯气消毒

A．①②③B．①③④

C．②③④D．②③⑤

解析：沥青在高温下会融化，污染粮食；亚硝酸钠是工业盐，不能使用于食品；煤在燃烧时会产生毒性物质，致癌物，不能用来烤食物。

答案：A

9．有三种透明、不溶于水的坚硬固体，A 固体在纯O 2中燃烧只得到一种气体产物X ，该无色气体的密度是相同状况下空气密度的1.52倍；B 固体能溶于热的烧碱溶液，得到溶液Y ，向Y 溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀Z ；将B 与石灰石、纯碱按一定比例混合加热至高温，能得到C ，C 无固定的熔点。则A 为__________，B 为__________，C 为__________(填物质名称)。

答案：金刚石 二氧化硅 玻璃

10．某科研小组用高岭土(主要成分是Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O ，并含有少量CaO 和Fe 2O 3)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，再过滤，分别得到的沉淀和溶液即为净水剂。

(1)写出熔融时，主要成分与纯碱的反应方程式：

__________________________________________________。

(氧化铝和纯碱的反应与SiO 2和纯碱的反应类似)

(2)最后的沉淀物是________，写出有关离子方程式：

_______________________________________________。

(3)实验中常用的坩埚有瓷坩埚和铁坩埚，本实验在熔融土样时选用________。

解析：由制普通玻璃的反应原理可写出Na 2CO 3与SiO 2的反应方程式；由提示可确定Al 2O 3跟Na 2CO 3反应生成铝的含氧酸钠盐即NaAlO 2，即可写出反应方程式。熔块溶解过滤的滤液中主要含有Na 2SiO 3、NaAlO 2，加盐酸后Na 2SiO 3跟盐酸生成H 2SiO 3沉淀，NaAlO 2跟过量盐酸反应生成A lCl 3作净水剂。瓷坩埚中含有SiO 2，在高温下能跟Na 2CO 3发生反应，因此本实验选用铁坩埚。

答案：(1)Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，

Al 2O 3＋Na 2CO 3=====高温2Na AlO 2＋CO 2↑

(2)H 2SiO 3 2H ＋＋SiO 2－3===H 2SiO 3↓

(3)铁坩埚