2.6材料的利用与发展 同步练习（含解析）

2.6材料的利用与发展 同步练习
、选择题
农业生产得到飞速发展是人类掌握了下列技术中的(　　)
A．青铜器 B．火的使用 C．铁器 D．纳米材料
垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是(　　)
A．铝制易拉罐 B．塑料瓶 C．玻璃瓶 D．旧报纸
纳米是一种长度单位，纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。我国在纳米碳管的研究上居世界领先地位，在纳米碳管中碳原子按一定方式排下列叙述中错误的是（　　）
A．纳米碳管是由碳元素组成的物质
B．纳米碳管在氧气中完全燃烧生成二氧化碳
C．纳米材料将对人类文明的发展产生积极影响
D．纳米碳管是用一种叫“纳米“的物质制成的材料
创造了10909m深潜新纪录的“奋斗者号”载人潜水器的外壳由钛合金制造。钛合金属于（　　）
A．金属材料 B．无机非金属材料
C．合成材料 D．有机物
纳米（nm）是一种长度单位，1nm=10-9m，纳米科技开辟了人类认识世界的新层面。纳米材料科技是纳米科技最基本的组成部分，把固体物质加工到纳米级（1nm～100nm）的超细粉末，即可得到纳米材料。这种加工过程属于（　　）
A．化学变化
B．物理变化
C．既有物理变化又有化学变化
D．既不是物理变化又不是化学变化
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．纳米铜粒比普通铜更易与氧气发生反应
C．纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同
D．纳米铜无需密封保存
化学科学的发展促进了人类社会的进步，提高了人们的生活质量。以下分析不正确的是（　　）
A．新材料的开发和利用极大的丰富和方便了人们的生活，但有些废弃材料也对环境造成了不利的影响
B．绿色化学有助于解决环境污染问题，实现人与自然的和谐相处
C．合成药物的研发和使用保障了人体健康
D．化石燃料的直接利用促进了低碳经济的发展
石墨烯是单层碳原子面材料，由其制成的石墨烯薄膜，具有超薄超轻，超强导热性、导电性和超优光敏性等优点。下列说法错误的是（　　）
A．石墨烯是一种碳单质，可用于新型电池电极
B．石墨烯由碳元素组成，完全燃烧只生成CO
C．石墨烯薄膜材料可用于智能手机、平板电脑等设备的散热层
D．石墨烯薄膜材料可用于穿戴设备和无线传感等领域
小阳对所学部分化学知识归纳如下，其中完全正确的一组是(　　)
①物质的分类 ②资源的利用和保护
a．合成橡胶、合金都属于合成材料 b．氧化物中含有氧元素 c．混合物中一定含有多种元素 a．保护空气要减少有害气体和烟尘的排放 b．爱护水资源要节约用水和防止水体污染 c．保护金属资源只能通过防止金属腐蚀实现
③“低碳经济”的措施 ④用“化学”眼光分析
a．改造或淘汰高能耗、高污染产业 b．研制和开发新能源替代传统能源 c．减少使用一次性塑料方便袋 a．利用碱石灰中和酸性土壤是利用酸和碳酸盐发生反应 b．湿衣服晾干是因为分子之间有间隔 c．明矾净水是因为明矾溶于水生成胶状物
A．① B．② C．③ D．④
前几个月兰溪的“创全国文明城市”活动进行的如火如荼，其中垃圾分类回收利用是检查项目之一，垃圾分类既可以节约资源，又能减少污染，符合可持续发展的要求。例如：破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收，它们属于（　　）
A．金属材料 B．氧化物 C．单质 D．非金属
、填空题
炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：
（1）在上述步骤①②③中，属于氧化还原反应的是　 　（填序号）。
（2）金属矿物的储量有限，请写出一条保护金属资源的有效方法　 　。
（1）下图标示的各材料中，属于合成材料的是　 　。
（2）从化学元素与人体健康角度分析该物品用铁制而不用铝制的原因是 。
A．价格低廉
B．能为人体提供必需的微量元素铁元素
C．铝、钡、钛是人体非必需元素
D．铁是使用最多的金属
金属在生产、生活中应用广泛。
（1）最初输水管材用铸铁，目前多用塑料管和塑料金属复合管，输送热水一般用铜管。下列管材中，属于金属材料的是　 　(填字母，可多选)。
（2）锰（Mn）钢属于铁合金，可用于制造钢轨。已知锰的金属活动性介于镁与锌之间，如果用实验比较铁和锰的金属活动性强弱，下列所给试剂组合能够达到目的是 （填字母）。
A．Fe、Mn、CuSO4溶液 B．Fe、Mn、MgSO4溶液
C．Fe、Mn、ZnSO4溶液 D．Cu、FeSO4溶液、MnSO4溶液
、实验探究题
某校科学兴趣小组成员对市区生活垃圾的成分作了调查，结果如图甲；取市垃圾填埋场不同深度的垃圾样品，测定铬(Cr)、铅(Pb)、砷(As)三种有害元素的含量，得到数据如图乙。请根据这些信息回答下列问题：
（1）从图甲可以看出该市生活垃圾的成分以　 　为主。
（2）下列对垃圾填埋场中有害元素含量的描述，正确的是_____。
A．有害元素含量随着垃圾堆放深度增加而增大
B．这三种有害元素在0~30cm层含量低于30~60cm层含量
C．这些垃圾因含有有害元素而毫无价值
（3）请你根据上述的信息，对于城市中垃圾的处理方法提出几条合理的建议或设想（写出两点）　 　。
、解答题
材料常常是一个时代的标志，如陶器时代、青铜器时代，现代社会中化学合成材料迅速发展，并得到广泛应用。
（1）陶是最早的合成材料．制陶的原料是黏土（主要成分是二氧化硅、氧化镁、氧化铝和碳酸钙），其原理是在900℃时，二氧化硅和氧化镁、氧化铝、碳酸钙发生一系列反应生成硅酸镁、硅酸铝、硅酸钙（CaSiO3）和一种常见的无毒气体，各种生成物熔合冷却便成为坚硬的陶，写出二氧化硅和碳酸钙反应的化学方程式　 　 。
（2）使用电热壶方便快捷，右图电热壶的制作材料中属于金属或合金的是　 　 （填序号）；该水壶在水沸腾时有自动断电的保护功，原因是水沸腾后气压增大，迫使电源开关自动断电，从分子的角度解释水沸腾后气压增大的原因是　 　 。
（3）“水立方”是2008年北京奥运场馆--国家游泳中心，它的外层是只有0.08 mm～0.25 mm厚的膜结构气枕，其所用材料是新型塑料ETFE[聚氟乙烯（C2F4）n]，这种新型材料透明美观、防火防水、耐用，且无需清理和维护。塑料ETFE含　 　种元素，其中碳元素的质量分数为　 　%，属于　 　（填“有”或“无”）机物。
2.6材料的利用与发展 同步练习答案解析
、选择题
C
【解析】根据铁器的使用与研制作用分析。
农业生产得到飞速发展是人类掌握了铁器的使用及生产技术；
故答案为：C。
A
【解析】根据金属材料包括纯金属和合金分析。
金属材料包括纯金属和合金，铝制易拉罐所用材料为金属材料，塑料属于合成材料，玻璃属于无机非金属材料，报纸属于天然材料；
故选A．
D
【解析】根据题干提供的信息，抓住在纳米碳管中碳原子按一定方式排列这一句话来分析本题。
由在纳米碳管中碳原子按一定方式排列，可知纳米碳管是由碳原子构成，也就是由碳元素组成的单质，完全燃烧生成二氧化碳，纳米是一种长度单位，所以纳米碳管是用一种叫“纳米”的物质制成的材料是错误的，纳米材料将对人类文明的发展产生积极影响也是正确的。
故答案为：D
A
【解析】根据金属材料包括金属及合金分析。
钛合金属于金属材料；
故选A．
B
【解析】化学变化是指有新物质生成的变化。物理变化是指没有新物质生成的变化。化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成。
把固体物质加工到纳米级超细粉末的过程中，只是物质的颗粒大小即形状发生了改变，没有新物质生成，属于物理变化。
故答案为：B
B
【解析】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。A．纳米铜和普通铜都是由铜元素组成，故纳米铜属于单质；B、普通铜加热才能与氧气反应，而纳米铜很易于氧气反应；C、纳米铜和普通铜中都属于铜元素，所以铜原子结构相同；D、纳米铜很易与氧气反应，应密封保存。
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，故D错误。
故答案为：B
D
【解析】从新材料的开发和利用极大的丰富和方便了人们的生活，但有些废弃材料也对环境造成了不利的影响去分析；
A．新材料的开发和利用极大的丰富和方便了人们的生活，但有些废弃材料也对环境造成了不利的影响；故正确；
B、绿色化学减少了污染物的产生，实现人与自然的和谐相处；故正确；
C、合成药物的研发和使用提供了更多的药物，保障了人体健康；故正确；
D、化石燃料的直接利用产生了大量的二氧化碳，妨碍了低碳经济的发展；故错误。
故答案为：D
B
【解析】根据文中所给石墨烯的特点分析。
A． 石墨烯是一种碳单质，具有导电性，可用于新型电池电极 ，不符合题意；
B、 石墨烯由碳元素组成，完全燃烧生成CO2 ，符合题意；
C、 石墨烯薄膜材料超薄超轻，超强导热性， 可用于智能手机、平板电脑等设备的散热层 ，不符合题意；
D、 石墨烯薄膜材料具有超优光敏性等优点 ，可用于穿戴设备和无线传感等领域 ，不符合题意；
故选B。
C
【解析】A．根据合金和纯金属属于金属材料分析；
B、根据保护金属资源的方法分析；
C、根据低碳经济的特点分析；
D、根据熟石灰改良酸性土壤、分子的不断运动分析。
A．合金属于金属材料，混合物中可能是同种元素组成，可能是不同种元素组成，不符合题意；
B、保护金属资源除防止金属腐蚀外还包括合理开采金属矿物、废旧金属回收利用等，不符合题意；
C、改造或淘汰高能耗、高污染产业、研制和开发新能源替代传统能源、减少使用一次性塑料方便袋都符合低碳经济 不符合题意；
D、 利用碱石灰有腐蚀性，不能用于改良酸性土壤、湿衣服变干是分子的不断运动，不符合题意；
故选C。
A
【解析】根据题中所给 破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料所属于材料类别分析。
破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等都属于废弃的金属材料；
故答案为：A．
、填空题
（1）①②③
（2）在生活中新型材料代替金属材料
【解析】（1）根据有化合价的升高或降低的反应为氧化还原反应分析；
（2）根据寻找替代产品、合理开采金属矿物、防止金属锈蚀、金属材料回收利用等都是保护金属资源的方法分析。
（1） 步骤①为碳与氧气充分反应生成二氧化碳，属于氧化还原反应，②为二氧化碳和炭反应生成一氧化碳，属于氧化还原反应，③为一氧化碳与氧化铁的反应，属于氧化还原反应；
（2）寻找替代产品、合理开采金属矿物、防止金属锈蚀、金属材料回收利用等都是保护金属资源的方法。
故答案为：（1）①②③ ；（2） 在生活中新型材料代替金属材料等 。
（1）②
（2）B
【解析】（1）合成材料是由两种或两种以上的物质复合而成并具有某些综合性能的材料。它分为结构复合材料和功能复合材料两类，而塑料就是最常见的合成材料；
（2）在人体必须的微量元素中，钙和铁的含量最多，钙是形成人体骨骼的主要成分，而铁是造血的材料。
（1）下图标示的各材料中，属于合成材料的是塑料，即②；
（2）从化学元素与人体健康角度分析该物品用铁制而不用铝制的原因是 ：能为人体提供必须的微量元素铁元素，故B正确，而A．C、D错误。
故选B。
（1）AB
（2）C
【解析】（1）根据金属材料包括纯金属和合金分析；
（2）根据金属能否与盐溶液反应可证明金属活动性强弱分析。
（1）铸铁管、铜管所用材料为金属材料，塑料管所用材料为合成材料；
（2）铁和锰都能与硫酸铜溶液反应，无法比较铁和锰的活动性强弱，A错误；铁和锰都不能与硫酸镁反应，无法比较铁和锰的活动性强弱，B错误；铁不能与硫酸锌反应，锰能与硫酸锌反应，可证明锰的活动性大于铁，C正确；铜不能与硫酸亚铁和硫酸锰反应，无法比较铁和锰的活动性强弱，D错误。
故答案为：（1）AB；（2）C。
、实验探究题
（1）有机物（或 A）
（2）B
（3）分类收集；分类回收；制成肥料；制沼气；垃圾发电； 回收废电池；不乱扔垃圾， 加强科研，提高垃圾利用效率等合理答案均可
【解析】根据题中所给图示结合垃圾的正确处理方式分析。
（1）由图甲可知，该市生活垃圾以有机物为主；
（2）由图示可知， 有害元素含量随着垃圾堆放深度增加不一定增大，A错误；这三种有害元素在0－30cm层含量小于30－60cm层含量，B正确；这些垃圾含有金属元素，虽然有害，但正确利用仍有价值，C错误；
（3）城市中垃圾应分类收集或制成肥料或制沼气或垃圾发电，要提醒市民不能乱扔垃圾等。
故答案为：（1）有机物（或A）；（2）B；（3）分类收集；分类回收；制成肥料；制沼气；垃圾发电； 回收废电池；不乱扔垃圾， 加强科研，提高垃圾利用效率等合理答案均可 。
、解答题
（1）SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
（2）1；受热时水分子运动速度加快，分子间的间隔增大
（3）两；40；有
【解析】（1）由题意和质量守恒定律可知，该化学反应的反应物是二氧化硅和碳酸钙，生成物是硅酸钙和一种常见的无毒气体CO2，反应条件是高温（900℃），在此基础上正确书写化学方程式。
（2）在正确分析 ①②③④四种材料所属的类型回答；分子的热运动和温度有关，温度越高，热运动越剧烈。
（3）由塑料ETFE化学式可知组成元素的种类；化合物中元素的质量分数等于分子中该元素原子的相对原子量之和除于分子中所有原子的相对原子量之和；有机物是一类含碳的化合物。
（1）该化学反应的反应物是二氧化硅和碳酸钙，生成物是硅酸钙和一种常见的无毒气体CO2，反应条件是高温（900℃），故方程式为：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
（2） ①是金属（或合金）材料，②③④均为有机合成材料；从分子的角度讲，受热时水分子运动速度加快，分子间的间隔增大，从而使得气压增大。
（3）塑料ETFE的化学式为（C2F4）n，它由C、F两种元素组成；其中碳元素的质量分数=;有机物是一类含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等，所以可知它是有机物。
故答案为：（1）SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
（2）1；受热时水分子运动速度加快，分子间的间隔增大
（3）两；40；有
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