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高二化学上学期期末复习题:玻璃、陶瓷和水泥

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2016-01-13

【解析】选D。在硅酸铜钡中铜元素化合价为+2价,硅元素化合价为+4价,氧元素的化合价为-2价,钡元素的化合价为 +2价,则由化学式为BaCuSi2Ox,根据化合物中正负化合价的代数和为零可得:(+2)+(+2)+(+4)×2+(-2)×x=0;解得x=6。

9.(2013•镇江高二检测)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.①②⑤       B.①②④⑤

C.①②④⑤⑦     D.①②⑤⑦

【解析】选D。玻璃中含有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。

【方法规律】化学试剂的保存方法

固体试剂放在广口瓶中,液体试剂放在细口瓶中。在液体试剂中,碱性液体用橡胶塞,具有腐蚀性的液体用玻璃塞。一般易氧化的、易与H2O反应的、易吸收空气中的CO2和H2O(g)的试剂需密封保存;见光易分解或变质的试剂需保存于棕色瓶内,并置于冷暗处 密封保存。保存液溴用水液封。

10.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO。下列叙述不正确的是(  )

A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂

B.上述反应中每生成2 mol AlN,N2得到6 mol电子

C.氮化铝中氮元素的化合价为-3

D.氮化铝晶体在生产过程中要避免氧气的进入

【解析】选A。在氮化铝生产中N2是氧化剂,C是还原剂,生成2 mol AlN时,转移6 mol电子。AlN中金属Al为+3价,N为-3价,AlN生产中应隔绝空气。

二、非选择题

11.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________(填序号)。

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,反应的化学方程式为__________________________________。

【解析】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Si3N4。根据SiO2+4HF  SiF4↑+2H2O可以写出Si3N4+12HF 3SiF4↑+4NH3↑。

SiCl4与N2、H2的反应可理解为H2还原SiCl4制取Si,然后Si与氮气在高温下反应生成Si3N4:3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+1 2HCl。

答案:(1)A、C、D (2)Si3N4+12HF 3SiF4↑+4NH3↑

(3)3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl

12.(2014•临沂高二检测)“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展,一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请回答下列问题:

(1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备:

SiO2 Si(粗) SiHCl3 Si(纯)

①写出步骤Ⅰ的化学方程式:___________。

②步骤Ⅱ经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-84.7℃),提纯SiHCl3的实验方法是____________。

(2)磁性材料。这种材料一般含有铁 元素,铁是用途最为广泛的金属,也较为活泼,容易腐蚀,所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀,请写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式:______

______________________ ______________。

(3)激光材料。我国是激光技术先进的国家,红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料,它是一种两性氧化物,请用离子方程式加以说明:________________。

(4)合金材料。14 g铜银合金与一定量某浓度的硝酸完全反应后,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)O2混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量为____________。

【解析】(1)①工业上用焦炭在高温下置换二氧化硅中的硅来制备粗硅,方程式为SiO2+2C Si+2CO↑;

②SiHCl3(沸点33.0℃)、SiCl4(沸点57.6℃)、HCl(沸点-84.7℃),它们的沸点不同,根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或 分馏。

(2)在铁制品的电化学腐蚀中,金属铁作负极发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e- Fe2+。

(3)氧化铝是两性氧化物,既能和强酸反应又能和强碱反应,其离子方程式为Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O、Al2O3+2OH- 2Al +H2O。

(4)解:n(O2)=1.12 L/22.4 L•mol-1=0.05 mol,

设Cu、Ag的物质的量分别为x、y,则:

根据质量列方程:x×64 g•mol-1+y×108 g•mol-1=14 g

根据电子守恒列方程:2x+1×y=0.05 mol×4

解得:x=0.05 mol;y=0.1 mol

m(Cu)=0.05 mol×64 g•mol-1=3.2 g。

答案:(1)①SiO2+2C Si+2CO↑ ②蒸馏或分馏

(2)Fe-2e- Fe2+

(3)Al2O3+6 H+ 2Al3++3H2O、

Al2O3+2OH- 2Al +H2O

(4)3.2 g

13.(能力挑战题)化合物A、D、F是中学化学中常见的物质,D为无色气体,化合物B、C、E中含有两种相同的元素。这些化合物之间存在下面的关系。其中A和B的反应是一种重要化工生产中的主要反应之一。

(1)在A、C、F中含有的相同元素是__________ _____;

(2)化合物C的化学式是__________;

(3)A和B反应的化学方程式为_______________________。

(4)C的水溶液和D能否发生反应?_______,其理由是_________________。

【解析】从A与B反应的条件及该反应是一种重要化工生产中的主要反应之一,可以推想是制玻璃的主要反应,D为无色气体。又由B、C、E中含有两种相同的元素可推知,A为Na2CO3,B为SiO2,C为Na2SiO3,D为CO2,E为H2SiO3,F为NaCl。A、C、F中含有的相同元素为Na,由于H2CO3酸性强于H2SiO3,所以CO2和Na2SiO3溶液能反应。

答案:(1)钠 (2)Na2SiO3

(3)Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑

(4)能 较强酸制较弱的酸

【补偿训练】(2014•汕头高二检测)有A、B、C、D四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应:

①C与烧碱溶液反应生成A和水;

②A溶液与钙盐反应生成白色沉淀D;

③B在空气中燃烧生成C;

④C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体;

⑤C在高温下与碳反应生成单质B。

(1)根据上述变化,写出A、B、C、D的化学式。

A________,B________,C________,D________。

(2)写出反应①、④的化学方程式:

①_______________________________________________________________;

④______________________________________________________________。

(3)工业上常利用④的反应原理制备________________。

【解析】能与烧碱反应的含硅物质有Si、SiO2和H2SiO3,由①知A为Na2SiO3;由②知D为CaSiO3,由④知C为SiO2,发生的反应为SiO2+CaCO3 CaSiO3+

CO2↑,工业上常利用此反应原理制备玻璃。由⑤知B为Si,发生反应的化学方程式为S iO2+2C Si+2CO↑;由③验证以上推断合理。

答案:(1)Na2SiO3 Si SiO2 CaSiO3

(2)①SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O

④SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑

(3)玻 璃

高二化学上学期期末复习题就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。

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