第9章 第2节 新型材料的研制
一、选择题
1.[2020·大连] 下列材料中,属于有机合成材料的是 ( )
A.棉花 B.木材 C.羊毛 D.塑料
2.在抗击新冠肺炎疫情中,口罩是防疫必备品。某款时尚防护口罩,外层采用全棉针织面料,内里采用丝绸作为内衬,轻柔贴肤,中间的可替换式插片内芯由熔喷无纺布制成,每次使用只需替换插片内芯。下列属于天然纤维的是 ( )
A.全棉针织面料 B.聚氯乙烯
C.熔喷无纺布 D.聚乙烯
3.材料是人类社会物质文明进步的重要标志之一。下列属于复合材料的是 ( )
A.铝锂合金 B.玻璃纤维 C.玻璃钢 D.聚丙烯塑料
4.某牛仔裤标签如图所示,下列说法不正确的是 ( )
棉 82%
聚酯纤维 12%
氨纶 6%
A.棉纤维透气性较好 B.聚酯纤维是合成纤维
C.合成纤维耐磨性较差 D.用灼烧的方法可区分棉纤维与聚酯纤维
5.如图所示为医用一次性注射器和药瓶的结构示意图。下列说法正确的是 ( )
A.图中所示的材料包括两种金属材料和两种有机合成材料
B.药瓶的金属外盖通常采用铝制而不用铁制,是因为铝的活动性比铁强
C.用铝皮制外盖,体现了铝具有良好的延展性
D.制作针头的不锈钢是一种合金,属于纯净物
6.某市客运站在建设中使用了大量建筑材料。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.建设过程中使用了大量的钢,其硬度小于纯铁的硬度
B.一些设施中使用的合成纤维属于有机合成材料
C.建设过程中,废弃的金属材料需要回收利用
D.建设过程中使用了玻璃钢、碳纤维等材料,它们是复合材料
二、填空题
7.据报道,我国将印制塑料钞票,这种钞票是由特殊的聚酯塑料印制而成的,具有高防伪、硬度接近于钞票纸、不易产生褶皱、抗腐蚀性强、能燃烧、回收方便等特点。某种聚酯塑料化学式为(C9H8O3)n,可能成为印制材料。回答下列问题。
(1)聚酯塑料属于 (填“无机物”或“有机物”)。
(2)写出聚酯塑料的化学性质: (写出一条即可)。
(3)上述聚酯塑料中碳、氢、氧三种元素的质量比为 (填最简整数比),其中碳元素的质量分数是 (结果保留至0.01%)。
8.[2020·淮安改编] 我国塑料购物袋的年消耗量很大,废弃塑料的处理亟待解决。回答下列 问题。
(1)购物袋等塑料制品的大量使用,可能会造成的一种环境污染是 。
(2)小林尝试用焚烧法对某类塑料购物袋(主要成分是聚氯乙烯)进行处理,并将燃烧产物用氢氧化钠溶液进行吸收。
①聚氯乙烯完全燃烧的化学方程式如图下:
2(C2H3Cl)n+5nO24nCO2+2nHCl+2nX,则X的化学式为 。
②将完全燃烧后的产物全部通入一定量的NaOH溶液中,写出氢氧化钠溶液吸收氯化氢的化学方程式: 。
9.[2020·呼和浩特] 在金属材料中,铝是目前最经济实用的材料之一。
(1)由铝制成的铝箔厚度仅为0.01 mm,广泛用于食品包装等。铝能制成铝箔,主要利用的是铝的 。
(2)某小组同学将铝箔在酒精灯上加热,发现铝箔逐渐变软,中间有液体被外面的固体包裹住。由此可以推测氧化铝的熔点比金属铝 (填“高”或“低”)。
(3)将铝片和稀盐酸放在密闭容器中,用传感器探究反应容器内的温度随时间变化如图所示,50 s时溶液中的溶质为 ;溶液温度升高的原因是 。
三、实验探究题
10.2019年5月,187个国家签署了限制塑料废物交易协定,应对“白色污染”挑战。已知某种塑料的组成元素中有碳、氢两种元素,还可能有氧元素、氯元素中的一种或两种。为了测定其组成,某化学兴趣小组进行如图下的探究。
[查阅资料]①无水氯化钙固体可作干燥剂;②有机物中的氯元素燃烧后通常转化为氯化氢。
[设计实验]兴趣小组设计并进行了如图所示的实验。(装置气密性良好)
实验过程中,在装置C中观察到 现象,证明该塑料样品中含有氯元素,该反应的化学方程式是 。
[记录数据]6.25 g样品在装置A中充分燃烧,反应产物被完全吸收后,测得相关实验数据如图表。
装置 B C D E
反应后装置增加的质量/g 1.80 3.65 0.09 8.80
[分析与结论]根据以上数据分析与计算,6.25 g样品中氢元素的质量为 g,该塑料样品的组成元素是 (填元素符号)。
[反思评价]电炉加热前要先通一会儿氧气,目的是 。
四、计算题
11.[2020·齐齐哈尔] 合金是重要的金属材料,常用来制造机械零件、仪表和日用品。某化学研究小组利用黄铜(铜锌合金)进行了如图所示实验。请计算:
(1)生成氢气的质量为 g,黄铜中锌的质量为 g。
(2)过滤后所得溶液的溶质质量分数。
附|加|题
12.化学就在我们身边,只要你注意就会发现。下列说法中错误的是 ( )
A.热固性塑料成型后再受热不会软化,可用于制电源插座、开关
B.羊毛和棉布耐酸溶液和碱溶液的腐蚀
C.合成橡胶的弹性、耐磨性、绝缘性等性能优良,广泛应用于轮胎和制鞋工业
D.质轻、不会腐烂、不导电是塑料的优点
答案
1.D 棉花、木材、羊毛属于天然材料;塑料属于有机合成材料。
2.A
3.C 铝锂合金属于合金,属于金属材料;玻璃纤维属于无机非金属材料;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;聚丙烯塑料属于合成材料。
4.C 合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀,但它的吸水性和透气性较差。
5.C 图中所示的材料包括两种金属材料、一种无机非金属材料和一种有机合成材料;药瓶的金属外盖通常采用铝制而不用铁制,是因为铝具有良好的抗腐蚀性;不锈钢是铁的合金,属于混合物。
6.A 钢的硬度比纯铁的大。
7.(1)有机物 (2)能在氧气中燃烧(合理即可)
(3)27∶2∶12 65.85%
8.(1)白色污染
(2)①H2O ②NaOH+HClNaCl+H2O
(2)①由质量守恒定律可知,反应前后碳原子都是4n个,氯原子都是2n个,反应前氢原子是6n个,反应后应该是6n个,其中4n个包含在2nX中,反应前氧原子是10n个,反应后应该是10n个,其中2n个包含在2nX中,则X的化学式为H2O;②氢氧化钠和氯化氢反应生成氯化钠和水,氢氧化钠溶液吸收氯化氢的化学方程式为NaOH+HClNaCl+H2O。
9.(1)延展性 (2)高
(3)AlCl3和HCl 铝与稀盐酸反应放热,使溶液温度升高
(1)铝有延展性,能制成铝箔。(2)铝箔逐渐变软,中间有液体被外面的固体包裹住,外面的固体是氧化铝,铝熔化而氧化铝不熔,说明氧化铝的熔点比金属铝高。(3)铝片表面有氧化铝,盐酸先和氧化铝反应,生成氯化铝,50 s时溶液中的溶质为氯化铝和氯化氢;氧化铝反应完后,盐酸和铝反应,放出大量的热。
10.[设计实验] 有白色沉淀生成
HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3
[分析与结论] 0.3 C、H、Cl
[反思评价] 排出装置中的空气,以防影响实验结果
[设计实验] 实验过程中,在装置C中观察到有白色沉淀生成,证明该塑料样品中含有氯元素,该反应的化学方程式为HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3。[分析与结论] 根据以上数据分析、计算,6.25 g该样品中氢元素的质量:1.80 g×+3.65 g××100%=0.3 g,氯元素质量:3.65 g××
100%=3.55 g,碳元素质量:8.80 g××100%=2.4 g,氧元素质量:6.25 g-0.3 g-3.55 g-2.4 g=0,因此该塑料样品的组成元素是C、H、Cl。[反思评价] 电炉加热前要先通一会儿氧气,目的是排出装置中的空气,以防影响实验结果。
11.(1)0.2 6.5
(2)解:设生成硫酸锌的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
161 2
x 0.2 g
= x=16.1 g
过滤后所得溶液的溶质质量分数为
×100%=16.1%。
答:过滤后所得溶液的溶质质量分数为16.1%。
12.B 羊毛的主要成分是蛋白质、棉的主要成分是纤维素,在酸溶液和碱溶液中均会发生化学反应而被腐蚀。