2.6材料的利用与发展 同步练习（含解析）

材料的利用与发展
一、单选题
1.生活垃圾通常可分为可回收物、有害垃圾、其他垃圾三类。处置矿泉水瓶的正确方法是（???
）
A.?扔进有害垃圾桶?????????B.?扔进其他垃圾桶?????????C.?扔进可回收物垃圾桶?????????D.?看到应圾桶就扔选去
2.石墨烯（Graphene）是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称．石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖．石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300W/m?K，高于碳纳米管和金刚石；电阻比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料．那么，石墨烯材料不适合用来做成（??
）
A.?精密仪器中的导线???????????B.?电暖气中的发热元件???????????C.?手机的屏幕保护层???????????D.?房间的玻璃
3.下列现象中不属于纳米技术应用的是（??
）
A.?纳米防水布????????B.?纳米抗菌奶瓶????????C.?陶瓷硬度高、耐高温、耐磨损????????D.?领带不沾水也不沾油
4.制作如图物品所用的主要材料中，属于有机合成材料的是（　　）
A.?不锈钢杯??????????????????????B.?纯棉毛巾??????????????????????C.?木桶??????????????????????D.?涤纶制成的航天服
5.有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破．下列生活中的物品，不属于有机合成材料的是（　　）
A.?各种塑料瓶????????????????????????????????????????B.?照相机的金属外壳
C.?学校的塑胶跑道????????????????????????????????????????D.?含合成纤维的
6..下列运动设施或器材没有使用有机合成材料的是（　　）
A.?塑胶跑道?????????????????????????????B.?尼龙跳绳?????????????????????????????C.?铸铁铅球?????????????????????????????D.?乒乓球
7.下列生活用品所使用的主要材料属于有机合成材料的是（　　）
A.?纯棉毛巾?????????????????B.?塑料保鲜膜?????????????????C.?真丝围巾?????????????????D.?不锈钢锅
8.下列属于复合材料的是（　　）
A.?合成纤维?????????????????????????????????B.?塑料?????????????????????????????????C.?玻璃钢?????????????????????????????????D.?钢筋
9.下列观点中，你不赞同的是（　　）
A.?钢筋混凝土是复合材料???????????????????????????????????????B.?活性炭可以除去水中的部分可溶性杂质
C.?生铁和钢都是铁的合金???????????????????????????????????????D.?淀粉没有甜味，因此不属于糖类
10..在10﹣9﹣10﹣7m范围内，对原子、分子进行操作的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化．如纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸．下列说法中正确的是（　　）
A.?纳米铜属于化合物??????????????????????????????????????????????B.?纳米铜颗粒比普通铜更易于氧化产生化学反应
C.?纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同???????????????D.?纳米铜保存方式普通铜相同
11..在10﹣9～10﹣7m范围内，对原子、分子进行操纵的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化．如纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸．下列说法正确的是（　　）
A.?纳米铜属于化合物??????????????????????????????????????????????B.?纳米铜颗粒与普通铜都易与氧气发生反应
C.?纳米铜需密封保存??????????????????????????????????????????????D.?纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同
12..“玻璃钢”现在已经成为世界上产量最大、用途最广的一种材料．请问：“玻璃钢”属于哪种材料（　　）
A.?.金属材料????????????????????????B.?无机非金属材料????????????????????????C.?合成材料????????????????????????D.?复合材料
二、填空题
13.使金属材料变成很小很小的粒子，就会形成________粒子，这种金属的________会发生变化，甚至与原来的性质完全不同。
14.经过纳米方法处理的领带具有很强的________性能，不沾水也不沾油．用纳米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的________性，不易碎．
三、解答题
15.请仔细阅读下文，并回答文后问题．
纳米陶瓷
纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛．贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶
瓷，具有永久、稳定的防静电性能，且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点．采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀，具有金属刀无法比拟的优点：刀刃锋利，能切割钢铁等物质．
能削出如纸一样薄的肉片；硬度高，其耐磨性是金属刀的60倍；完全无磁性；不生锈变色，
健康环保；可耐各种酸碱有机物的腐蚀；为全致密材料，无孔隙、不沾污、易清洁．纳米陶瓷充分体现了新世纪、新材料的绿色环保概念，是高新技术为现代人奉献的又一杰作．
（1）“神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时，飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有________的特点．
（2）纳米陶瓷刀________（选填“能”或“不能”）被磁化．它的耐磨性好，是因为它________高；
（3）如图所示是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线________（填字母）．
16.钛(Ti)因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见非金属单质反应，钛是航空、军工、电力等方面的必需原料，地壳中含钛矿石之一种称为金红石(TiO2)矿石。目前大规模生产钛的方法是：
（1）第一步：金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，该步反应发生的化学方程式是________；
（2）第二步：在氩气的保护下，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
此反应的化学方程式________；
（3）如何由上述所得产物中获得纯净金属钛?简述主要步骤。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解析】【分析】垃圾分类，指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用。
【解答】矿泉水瓶属于废旧塑料，可以重新利用，因此应该扔进可回收物垃圾桶里；
故答案为：C。
2.【答案】
B
【解析】【分析】根据石墨烯这种纳米材料超薄、超硬、透明、导电、导热性能良好的特性，我们就能知道它的用途．
【解答】解：A、石墨烯是纳米材料，且电阻比铜或银更低，具有良好的导电性，适合做精密仪器中的导线，故A不符合题意；
B、石墨烯的电阻率太小，不适合做电暖气中的发热元件，故B符合题意；
C、石墨烯是世上最薄、最坚硬的纳米材料，几乎是完全透明，适合做手机的屏幕保护层，故C不符合题意；
D、石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光．因此具有良好的透光性，以适合做房间的玻璃，故D不符合题意．
故答案为：B．
3.【答案】
C
【解析】【分析】纳米材料除了基本单元的尺度小以外，在力、热、声、光、电灯方面都表现出需多特殊的性能．在电子通信方面，制造存储器、显示器、传感器等，使器材尺寸小，运行速度快．在医疗方面，制造纳米结构药物以及生物传感器，研究生物膜和DNA的精细结构．在制造业方面，可以利用纳米机械制造蜜蜂大小的直升机等．
【解答】解：ABD都属于纳米技术的问题，C属于一种物理特性，不属于纳米技术的范畴．
故选C．
4.【答案】
D
【解析】【分析】有机合成材料简称合成材料，要判断是否属于合成材料，可抓住三个特征：有机物、合成、高分子化合物，据此常见材料的分类进行分析判断．本题难度不大，掌握合成材料的三大特征（有机物、合成、高分子化合物）、分类是正确解答此类题的关键所在．
【解答】解：A、不锈钢杯是用不锈钢制成的，属于金属材料，故选项错误．
B、纯棉毛巾是用纯棉制成的，纯棉属于天然材料，故选项错误．
C、木桶是用木材制成的，属于天然材料，故选项错误．
D、涤纶制成的航天服，涤纶生成合成纤维，合成纤维属于三大合成材料之一，故选项正确．
故选：D．
5.【答案】
B
【解析】【分析】合成材料是人工合成的有机高分子材料的简称，有机合成材料包括：塑料、合成纤维、合成橡胶；照相机的金属外壳为合金，合金属于金属材料．本题考查对合成材料的概念的理解，要抓住合成材料是人工合成的有机高分子材料的定义区判断．
【解答】解：合成材料是人工合成的有机高分子材料的简称，有机合成材料包括：塑料、合成纤维、合成橡胶；各种塑料瓶、学校的塑胶跑道、含合成纤维的服装属于合成材料；照相机的金属外壳为合金，合金属于金属材料．
故选：B．
6.【答案】
C
【解析】【分析】有机合成材料简称合成材料，要判断是否属于合成材料，可抓住三个特征：有机物、合成、高分子化合物，据此常见材料的分类进行分析判断．本题难度不大，掌握合成材料的三大特征（有机物、合成、高分子化合物）、分类是正确解答此类题的关键所在．
【解答】解：A、塑胶跑道由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料组成，其中含有聚氨酯预聚体、废轮胎橡胶等多种合成材料，故选项错误．
B、尼龙跳绳是用尼龙制成的，尼龙属于合成材料，故选项错误．
C、铸铁铅球是用铸铁制成的，属于金属材料，故选项正确．
D、乒乓球主要材料是赛璐珞，赛璐珞是由胶棉（低氮含量的硝酸纤维素）和增塑剂（主要是樟脑）、润滑剂、染料等经加工而成的塑料，属于合成材料，故选项错误．
故选：C．
7.【答案】
B
【解析】【分析】依据材料的分类知识，结合选项中各物质的组成材料成分分析判断，有机合成材料简称合成材料，主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶三类，判断是否属于合成材料可从概念的实质进行分析．材料的分类判断，关键要掌握概念的实质，有机合成材料必须具备三个特征：人工合成、有机物、高分子．
【解答】解：不锈钢锅属于合金，是金属材料，纯棉毛巾、真丝围巾属于天然纤维组成，只有塑料保鲜膜是有机合成材料组成，属有机合成材料；
故选B．
8.【答案】
C
【解析】【分析】复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料．本题难度不大，了解复合材料的特征，复合材料并不是简单搭配，而是通过物理或化学的方法融合成具有新性能的材料．
【解答】解：A、合成纤维属于三大合成材料之一，故选项错误．
B、塑料属于三大合成材料之一，故选项错误．
C、玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复而成的一种特殊材料，属于复合材料，故选项正确．
D、钢筋是用钢制成的，钢属于金属材料，故选项错误．
故选：C．
9.【答案】
D
【解析】【分析】根据已有的材料的类别结合物质的成分和性质进行分析解答．本题考查的是物质的性质和成分以及类别，完成此题，可以依据已有的知识进行．
【解答】解：A、钢筋混凝土是不同的材料混在一起形成的，属于复合材料，正确；
B、活性炭具有吸附性，可以除去水中的部分可溶性的色素和异味杂质，正确；
C、生铁和钢都是铁的合金，正确；
D、淀粉属于糖类物质，错误；
故选D．
10.【答案】
B
【解析】【分析】利用题干中的信息可知纳米铜也是铜，但易于氧气反应并且速度很快，利用此知识解决判断即可．该题是一道信息给予题，关键是对题干知识的整理，并与所学知识的关联性的掌握．
【解答】解：A、纳米铜和普通铜都是由铜元素组成，故纳米铜属于单质，故A错误；
B、普通铜加热才能与氧气反应，而纳米铜很易于氧气反应，故B正确；
C、纳米铜和普通铜中都属于铜元素，所以铜原子结构相同，故C错误；
D、纳米铜很易与氧气反应，应密封保存，而普通的铜不需要密封保存，故D错误．
故选B．
11.【答案】
C
【解析】【分析】利用题干中的信息可知纳米铜也是铜，但易于氧气反应并且速度很快，利用此知识解决判断即可．该题是一道信息给予题，关键是对题干知识的整理，并与所学知识的关联性的掌握．
【解答】解：A、纳米铜和普通铜都是由铜元素组成，故纳米铜属于单质，故A错误；
B、普通铜加热才能与氧气反应，而纳米铜很易于氧气反应，故B错误；
C、纳米铜很易与氧气反应，应密封保存，故C正确；
D、纳米铜和普通铜中都属于铜元素，所以铜原子结构相同，故D错误．
故选：C．
12.【答案】
D
【解析】【分析】玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料，结合复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料，进行分析判断．本题难度不大，了解复合材料的特征，复合材料并不是简单搭配，而是通过物理或化学的方法融合成具有新性能的材料．
【解答】解：A、玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料，属于复合材料，而不是金属材料，故选项错误．
B、玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料，属于复合材料，而不是无机非金属材料，故选项错误．
C、玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料，属于复合材料，而不是合成材料，故选项错误．
D、玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料，属于复合材料，故选项正确．
故选：D．
二、填空题
13.【答案】
纳米；性质
【解析】【分析】根据纳米材料的特点分析。
【解答】
使金属材料变成很小很小的粒子，就会形成
纳米粒子，这种金属的性质会发生变化；
故答案为：纳米；性质。
14.【答案】
自洁；韧
【解析】【分析】物质在纳米尺度时，原有的物理属性会发生比较显著的变化，根据题目后面的物理特性进行分析．
【解答】解：经过纳米方法处理的领带不沾水也不沾油，说明领带具有很强的自洁性能；
用纳米陶瓷粉制成的陶瓷不易碎，说明其具有一定的韧性．
故答案为：自洁；韧．
三、解答题
15.【答案】
（1）耐高温
（2）不能；硬度
（3）c
【解析】【分析】（1）由于飞船与空气摩擦呈炽热状态时都不会烧毁，所以联系题目中的“有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点”分析即可判断出此时所用到的纳米陶瓷所具有的特点；（2）据原题中的“完全无磁性”即能判断出纳米陶瓷刀能否被磁化，据题目中“硬度高，其耐磨性是金属刀的60倍”即可判断其耐磨性好的原因；（3）由于原题中提到“纳米陶瓷刀的耐磨性好”，所以只需在相同的时间的情况下，分析哪一曲线的磨损程度最小即为该种材料所制的刀．
【解答】解：（1）由于飞船在炽热状态下都不会烧毁，即是由于飞船外表面的陶瓷具有耐高温的特点造成的；（2）由于该刀“完全无磁性”，即其不能被磁化，且耐磨性是由于硬度高造成的；（3）分析上面的曲线，在相同的时间时，c被磨损的程度最小，即其硬度最大，所以它代表的就是纳米陶瓷刀磨损过程；
故答案是：（1）耐高温；（2）不能；硬度；（3）c．
16.【答案】
（1）
（2）
（3）①将混合物溶于水，过滤②在滤渣中加入过量稀盐酸，过滤③洗涤、烘干；
【解析】【解答】第一步：金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，该步反应发生的化学方程式是
第二步：在氩气的保护下，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。此反应的化学方程式
因为含有氯化镁和过量的镁，要除去这两种杂质，氯化镁能溶于水可以将混合物溶于水，过滤后除去；镁能与稀盐酸反应而钛不能，可以用稀盐酸除去过量的镁，在滤渣中加入过量稀盐酸，过滤；再洗涤、烘干就得到纯净金属钛。
【分析】根据给出的条件写出化学方程式，由上述所得产物中获得纯净金属钛。