第三章 探索生活材料
第一节 合金
课时训练8 合金
一、常见合金的组成
1.生铁和钢的主要区别是( )
A.生铁和钢的主要成分都是铁,但二者的含碳量不同,性能也不同
B.生铁和钢都是碳的合金
C.生铁就是含杂质较多的钢,钢就是含杂质较少的生铁
D.生铁是混合物,钢是纯净物
解析:生铁和钢的主要区别是二者含碳量不同。
答案:A
2.所谓合金,必须是( )
①通过熔合而成 ②由两种或两种以上金属(或金属与非金属)组成 ③耐腐蚀 ④耐高温 ⑤具有金属特征 ⑥铸造性能好
A.①②④
B.①②③④⑤⑥
C.①②⑤
D.②③⑥
解析:合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
答案:C
3.我国发行的第五套人民币中,1元、5角、1角硬币的材料分别为钢芯镀镍合金(1元)、钢芯镀铜合金(5角)和铝合金(1角)。下列说法正确的是( )
A.铸造硬币的合金实际价值低于面值
B.铸造硬币的合金在海水中也不会被腐蚀
C.三种面值不同的硬币材质不同是因为它们的实际价值不同
D.应鼓励人们尽量多地收集硬币
解析:硬币在海水中易形成原电池而被腐蚀。
答案:A
4.现代建筑门窗常用古铜色的硬铝制造,取硬铝样品进行如下实验(每一步所加试剂都是过量的):
由此可以推知,下列各组可能是硬铝组成成分的是 ( )
A.Al、Cu、Mg、Si
B.Al、Mg、Si、Zn
C.Al、Fe、C、Cu
D.Al、Si、Zn、Na
解析:根据选项所列出的物质由实验顺序可知,不溶于盐酸和NaOH的物质为Cu或C,不溶于盐酸的物质与NaOH溶液反应生成气体的一定是Si,因此硬铝所含的成分中一定有Si,经分析只有A项符合。
答案:A
5.(1)以下是某同学为探究某铝硅合金的成分而设计的实验方案,请你帮他完成各步的离子方程式:
铝硅合金溶液
(2)铝有哪些重要用途?各是利用它的什么性质?
(3)在金属Cu、Ag、Al中,能跟盐酸反应放出氢气的是 。?
答案:(1)①铝硅在过量碱溶液中:2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑,Si+2OH-+H2OSi+2H2↑;②反应①的溶液中加过量盐酸:H++OH-H2O,Al+4H+Al3++2H2O,Si+2H+H2SiO3↓;③反应②所得溶液中加过量氨水:H++NH3·H2ON+H2O,Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N。(2)①用于制造运输工具,由于铝的密度小(是轻金属),有一定的机械性能,不易受腐蚀,所以铝和铝的合金可以用来制造飞机、轮船、火车车厢等。②在电力工业上,铝可代替铜作电线。铝的电导率约为铜的60%,但铝的密度约为铜的,铝的产量又远比铜多,且价格比铜低,所以铝可代替铜作导线。③作铝制炊具,质轻,是热的良导体。铝与空气中的氧气反应,可生成一致密的氧化物薄膜,保护内部的铝不再被氧化,因而铝炊具耐用。(3)Al
二、合金的性质与用途
6.有关合金的叙述不正确的是( )
A.合金的熔点比其他的各成分金属的熔点低
B.合金一定是金属熔合而成的物质
C.合金的硬度和强度一般比纯金属高
D.硬铝、黄铜、钢等均为合金
解析:合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金的熔点一般比各成分金属的熔点低,合金的硬度和强度一般比纯金属高;硬铝、黄铜、钢均为常见的合金。
答案:B
7.有关合金的叙述错误的是( )
A.铁与非金属氯、氧等很难形成合金
B.合金是混合物
C.合金具有固定的熔点
D.形成合金后,其熔点要提高
解析:合金可以由两种或两种以上的金属形成,也可以由金属与非金属形成,但活泼的非金属与金属很难形成合金,形成合金的非金属主要由活泼性较差的、熔点较高的非金属组成,如碳、硅等,故A项正确;合金是一类较特殊的混合物,具有固定的熔点(区别于一般混合物),且一般比其成分金属熔点低,故B、C两项正确。
答案:D
8.下列有关金属的说法中不正确的是( )
A.青铜、不锈钢、硬铝都是合金
B.铜表面易形成致密的氧化膜
C.工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁
D.铝是活泼金属,但在空气中耐腐蚀
答案:B
9.钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是( )
A.用来做保险丝
B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨
D.用于制造船舶
解析:保险丝的熔点不能太高。
答案:A
10.下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
解析:生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低,故B项错。
答案:B
11.(1)选择填空:将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只能选用一次)。
A.质轻 B.延展性好
C.易传热 D.易导电
E.氧化时放热
①炊具: ;②飞机: ;③焊接铁轨: ;④电缆: ;⑤铝箔: 。?
(2)佛山是有色金属之乡,其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于 (填“纯净物”“混合物”或“单质”)。?
(3)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜]。试写出该反应的化学方程式: 。?
解析:(1)铝制造炊具是由于它的导热性好。铝合金硬度大,质轻,是制造飞机的良好材料。铝被氧化时放热可做铝热剂,因而可用来焊接铁轨。铝用做电缆和铝箔则分别是利用其导电性和延展性好。
(2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质,因此肯定是混合物。
(3)该反应是铁与硫酸铜反应置换出铜的过程。
答案:(1)①C ②A ③E ④D ⑤B
(2)混合物
(3)Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(建议用时:30分钟)
1.用量最大、用途最广的合金是( )
A.黄铜 B.青铜
C.坚铝 D.钢
答案:D
2.下列物质不属于合金的是( )
A.不锈钢 B.高碳钢
C.金刚石 D.白铜
答案:C
3.只含下列成分的物质一定不是合金的是( )
A.Fe、C B.Cu、Zn
C.Al、Li D.C、Si
解析:合金是金属与金属,或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的混合物,其中一定含金属元素。
答案:D
4.马踏飞燕是我国的旅游标志,如图,出土的马踏飞燕是由青铜制成。下列有关该标志的叙述不正确的是 ( )
A.青铜硬度比纯铜的硬度小
B.青铜的主要成分是Cu、Sn、Pb等
C.制作于东汉时期
D.青铜是我国使用最早的合金
解析:合金都比纯金属的硬度大、熔点低,A不正确;青铜成分和我国历史上出土及发现应用有关,B、C、D选项正确。
答案:A
5.下列合金属于新型合金的是( )
A.黄铜 B.不锈钢
C.储氢合金 D.硬铝
解析:新型合金包括储氢合金、形状记忆合金、钛合金、耐热合金等。硬铝、不锈钢、黄铜属于普通合金。
答案:C
6.下列有关合金的说法中错误的是( )
A.铁与非金属氯、氧等很难形成合金
B.合金是混合物
C.合金的熔点一般比各成分金属的低
D.形成合金后熔点会升高
解析:合金既可以由金属和金属构成,也可以由金属和非金属构成,但活泼的非金属与金属由于发生反应而很难形成合金,A项正确;合金是一种特殊的混合物,熔点一般比各成分金属的低,B、C两项正确。
答案:D
7.下列材料掺入普通钢中,可形成不锈钢的是( )
A.Ni、Cr B.Mn、Si
C.稀土金属 D.W、P4
解析:不锈钢是掺了Ni、Cr的钢。
答案:A
8.关于Al-Fe合金的叙述不正确的是( )
A.Al-Fe合金具有很高的熔点,能用于制造火箭外层材料
B.Al-Fe合金能溶解在硝酸中
C.Al-Fe合金可以用于制造汽车板材
D.Al-Fe合金的密度低于铁的密度
解析:合金的熔点低于单质铁的熔点,不能用于制造火箭外层材料;Al-Fe合金仍具有Al、Fe的化学性质,能溶于硝酸;Al-Fe合金的密度减轻,硬度增强,故可用于制造汽车板材。
答案:A
9.现代建筑的门窗框架,常用电解加工成古铜色的硬铝制品,硬铝是( )
A.Al-Si合金
B.Al-Cu-Mg-Mn-Si合金
C.Al-Mg合金
D.表面有氧化铝膜的纯铝
解析:硬铝呈“古铜色”,则该合金中肯定含有红色的物质,四个选项中能呈现红色的只有金属铜或其化合物。
答案:B
10.我国早在春秋战国时期,就懂得将白铁退火处理得到相当于铸钢的物器(如锋利的宝剑),这一技术要比欧洲早两千年,那么白铁退火处理的主要作用是( )
A.除去硫、磷杂质
B.适当降低了含碳量
C.渗入了合金元素
D.改善表面的结构性质
解析:钢和铁的不同,主要就是含碳量的不同,所以将铁变为钢,主要就是为了降低碳的含量。
答案:B
11.把左栏列举的金属的用途与右栏列举的有关金属的主要性质用线连起来。
①金可制成比纸还薄的金箔 a.导电性好
②生活中用铁锅做饭 b.还原性强
③用铁回收照相定影废液中的银 c.延展性好
④用铜制作印刷电路 d.导热性好
⑤用铝合金做门窗框架 e.强度、硬度大
⑥用铝做电线、电缆 f.耐腐蚀
⑦用青铜、黄铜做雕像 g.质软且轻
解析:金属的物理性质有:导电性、导热性、延展性、金属光泽等;合金的物理加工和机械性能常比成分金属要好,如强度和硬度较大、耐腐蚀性强等优点。
答案:①—c ②—d ③—b ④—a ⑤—e ⑥—a、g ⑦—f
12.比较①纯铝片、②纯镁片、③镁铝的合金片的硬度大小。
(1)操作步骤:取三块同等厚度、同等长度的上述三种材料片用力弯曲,比较难易程度。
(2)实验现象: 。?
(3)实验结论: 。?
解析:合金的硬度比各成分的硬度大;而纯镁和纯铝硬度较小,易弯曲。
答案:(2)纯铝片、纯镁片容易被弯曲,而镁铝合金片不容易被弯曲
(3)镁铝合金片比纯铝片、纯镁片硬度大,即合金的硬度比各成分金属的大
13.已知合金A由两种常见金属组成。为测定其组成,某同学的实验流程如下图所示:
请回答:
(1)过程②中分离C和E的化学实验基本操作是 。?
(2)溶液H中所含的阳离子有 (用离子符号表示)。?
(3)为测定合金的组成,若需要称量沉淀F的质量,则对F需要洗涤,如何证明沉淀F是否洗涤干净 。?
解析:(1)分离固体与溶液采用过滤的方法。
(2)溶液H中加入过量氨水生成沉淀F,说明F是氢氧化物沉淀,再由E加适量盐酸生成F,F在过量盐酸中溶解而生成溶液H,说明F是Al(OH)3,F溶于过量盐酸,所得溶液中的阳离子是Al3+和H+。
(3)若沉淀F未洗涤干净,则表明会有氯离子,可向最后一次洗涤液中加入少量硝酸银溶液进行检验。
答案:(1)过滤
(2)Al3+、H+
(3)取最后一次洗涤液,向其中加入少量硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则沉淀没有洗涤干净,若无沉淀产生,则表明沉淀已经洗涤干净
课件22张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、认识合金
1.合金的概念
由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
2.合金的性能
合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械的性能。
(1)合金的硬度较大。
(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。
(3)合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来调节。如:生铁的熔点比纯铁的低;硬铝(含Cu、Mg、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝的大。目标导航预习导引一二合金是混合物还是化合物?能否用实验来验证?
提示:合金是混合物,相互熔合的金属或者金属与非金属之间没有发生化学反应,均保留各自的化学性质。如将镁铝合金投入NaOH溶液中,其中的Al能发生反应,而将其投入盐酸中,其中的镁、铝均能反应。目标导航预习导引一二二、使用合金
1.铁合金
(1)生铁和钢的比较:
?目标导航预习导引一二(2)钢的分类: 目标导航预习导引一二2.铝合金和铜合金
(1)地壳中含量最多的金属元素是铝。
(2)硬铝:合金元素为Cu、Mg、Mn和Si等。硬铝密度小,强度高、抗腐蚀性强。适用于制造飞机和航天器。
(3)常见的铜合金有黄铜(Cu-Zn合金)和青铜(Cu-Sn合金)。
(4)我国开始制造和使用青铜器的年代是商代。
3.新型合金
近年来为满足某些尖端技术发展的需要,人们设计合成了许多新型合金材料,如能够吸收大量氢气的储氢合金,广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业的钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。目标导航预习导引一二铝是地壳中含量最多的金属元素,为什么铝的发现和使用比铁、铜等金属要晚许多?
提示:人类使用材料的先后顺序:石器时代→铜器时代→铁器时代→铝制品。因为铜、铁、铝的金属活动性逐渐增强,要将它们的化合物还原为金属单质的难度逐渐增大,铜和铁的冶炼用热还原法,而铝的冶炼用电解法。一二知识精要典题例解迁移应用一、合金的性质及应用 一二知识精要典题例解迁移应用2.不锈钢抗腐蚀的原因
不锈钢中添加的元素主要是Cr和Ni,Cr是防氧化元素,使不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜,防止内部的Fe与外界物质接触;Ni是防腐蚀元素,使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 下列有关合金性质的说法正确的是( )
①合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械性能 ②相同金属元素形成的合金,元素的含量有可能不同,但其性能是相同的 ③镁铝合金在盐酸中能完全溶解 ④合金具有各成分金属的性质之和
A.①② B.①③
C.①④ D.③④
解析:合金与各成分金属相比,具有优良的物理、化学或机械性能,如熔点低,利于铸造,硬度大,密度小,强度高等。镁铝合金可与盐酸反应,化学方程式为Mg+2HCl MgCl2+H2↑,2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑。因合金元素的含量不同,其性能亦不同。合金具有比各成分金属更优越的性能,但不是各成分金属的性质之和。
答案:B一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
?
?
(注:硬度以金刚石为10作标准,导电性以银的导电性为100作标准)
已知该合金耐腐蚀、强度大,从性能看,该合金不适合制( )
A.门窗框 B.炉具
C.导线 D.飞机外壳一二知识精要典题例解迁移应用解析:A项主要从硬度方面考虑,该合金硬度大于铁,适合制门窗框;B项从熔点方面考虑,该合金熔点高于铁,适合制炉具;C项从导电性方面考虑,该合金的导电性能比铁差很多,不适合制导线;D项从密度方面考虑,该合金的密度小于铁,适合制飞机外壳。综上分析,本题答案为C。
答案:C一二知识精要典题例解迁移应用二、新型合金及用途 1.储氢合金
(1)氢能的利用存在的两大难题:制取和储存。H2是一种易燃易爆的气体,要利用H2,关键要解决H2的安全储存和运输问题。一般情况下,H2采用气态或液态储存。但运送装有H2的钢瓶既不安全又不方便。
(2)对储氢合金的要求:一是能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物;二是储氢量大,金属氢化物既容易形成,稍稍加热又容易分解,室温下吸、放氢的速率快,如:
H2+储氢合金 金属氢化物
常见的储氢合金一般为Ti-Fe合金、La-Ni合金。一二知识精要典题例解迁移应用2.形状记忆合金
形状记忆合金是一种新型功能金属材料,用这种合金做成的金属丝,即使将它揉成一团,但只要达到某个温度,它便能在瞬间恢复原来的形状。最早研究成功的形状记忆合金是Ni-Ti合金,称为镍钛脑(Nitanon)。它的优点是可靠性强、功能好,但价格高。
3.钛合金
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛合金的优点:①强度高;②耐热性好;③抗蚀性好;④低温性能好;⑤化学活性大;⑥导热系数小、弹性模量小。
4.耐热合金
耐热合金又称高温合金,它对于在高温条件下的工业部门和应用部门,有着重大的意义。“耐热”是指其在高温下能保持足够的强度和良好的抗氧化性。一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 下列说法不正确的是( )
A.储氢合金可用于以H2为燃料的汽车
B.由钛、钒、铁和铝组成的钛合金常用于制造飞机的起落架
C.钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型记忆合金广泛应用于卫星、航空航天、生物工程和电子工业等领域
D.金首饰中的千足金就是纯金
解析:纯金质软,不适合直接制造金首饰,向纯金中加入一定量的Cu或Ag,可制成硬度较大的合金,金首饰的成色是以首饰中金的最低含量的千分数来计量的,999为千足金,990为足金,750为18K金,D项错误。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用高功率Ni/MH(M表示储氢合金材料)电池已经用于混合动力汽车,其放电时的反应为NiOOH+MH M+Ni(OH)2,下列有关说法不正确的是( )
A.储氢合金是一种新型合金
B.储氢合金的一大重要特点是吸收H2的能力强
C.此电池工作时,储氢合金中的H2释放出来参与反应
D.此电池工作时,释放出的H2在原电池的负极上发生失电子的还原反应
解析:工作时,储氢合金释放出的H2在负极上发生失电子的氧化反应。
答案:D案例探究思悟升华合金认识中的误区 所谓合金,就是不同种金属(或金属与非金属)在熔化状态下形成的一种熔化物,下表中的金属能与表中其他金属形成合金的是( )
?
?
A.Cu和K B.K和Na
C.Fe和Na D.Cu和Na案例探究思悟升华审题:由合金的形成可知,两种金属若能形成合金,则熔点较高的金属的熔点不能高于熔点较低的金属的沸点。
解题:Cu的熔点高于K的沸点,二者不能形成合金;Na的熔点低于K的沸点,两种金属能够形成合金;Fe的熔点高于Na的沸点,两种金属不能形成合金;Cu的熔点高于Na的沸点,两种金属不能形成合金,故B项符合题意。
答案:B案例探究思悟升华正确认识合金,应注意以下几个问题:
(1)合金并不是几种物质的简单混合。
(2)合金并不是必须由不同金属构成。凡是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金。
(3)并不是任意几种金属都能形成合金。
(4)合金的硬度不一定比构成合金的各种成分金属的大。如钠、钾合金在常温下为液态。第二节 金属的腐蚀和防护
课时训练9 金属的腐蚀和防护
一、金属腐蚀的类型及原理
1.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是( )
A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M+nH2OM(OH)n+H2↑
B.金属的化学腐蚀的实质是M-ne-Mn+,电子直接转移给氧化剂
C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀
解析:A项,金属在潮湿空气中的腐蚀以吸氧腐蚀为主。C项,金属的化学腐蚀需接触氧化性气体或氧化性物质,不需要在酸性条件下,且金属失去电子被氧化。
答案:B
2.下列叙述不正确的是( )
A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍
B.钢铁在干燥空气里不易腐蚀
C.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀
D.原电池中电子经外电路由负极流入正极
解析:活泼金属作负极,铝比铁活泼,铝作负极,C项错误。
答案:C
3.下列有关金属腐蚀的说法正确的是( )
①金属的腐蚀全部是氧化还原反应 ②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀,只有电化学腐蚀才是氧化还原反应 ③因为二氧化碳普遍存在,所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主 ④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,总是金属被氧化
A.①③ B.②③ C.①④ D.①③④
解析:金属腐蚀的本质都是金属原子失电子被氧化的过程。由于发生吸氧腐蚀的条件是中性或极弱的酸性,并且空气的主要成分为N2和O2,故吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍得多。
答案:C
4.金属的腐蚀包括两类——电化学腐蚀和化学腐蚀。下列腐蚀属于电化学腐蚀的是( )
A.钢铁与氯气接触生成氯化铁
B.钢铁与河水接触生锈
C.石灰石被酸雨腐蚀
D.铜受热生成黑色氧化铜
解析:石灰石被酸雨腐蚀不属于金属的腐蚀,C项首先被排除。A、D两项是金属与氧化剂直接接触而发生的腐蚀,是化学腐蚀,也被排除。钢铁与河水接触生锈发生的是吸氧腐蚀,答案为B项。
答案:B
5.铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质,某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如图所示)。数天后,他观察到的现象是( )
A.铁屑不生锈,试管内液面上升
B.铁屑不生锈,试管内液面高度不变
C.铁屑生锈,试管内液面上升
D.铁屑生锈,试管内液面高度不变
解析:装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,电池反应为2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,最终Fe(OH)3失水生成铁锈,A、B错误;因反应消耗氧气,使试管内气压减小,液面上升,C正确,D错误。
答案:C
二、金属腐蚀的条件和快慢
6.铁生锈是一种常见的自然现象,其主要反应的化学方程式为4Fe+3O2+2xH2O2Fe2O3·xH2O。右图为一放在水槽中的铁架,水位高度如图所示。最容易生锈的铁架横杆是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析:③处O2充足且潮湿,易被腐蚀。
答案:C
7.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下被腐蚀的速率最慢的是( )
A.在干燥致密不透气的土壤中
B.在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中
C.在含铁元素较多的酸性土壤中
D.在潮湿疏松透气的土壤中
解析:其中B、C、D均满足金属铁被腐蚀所需的条件:氧气、水或酸性环境;而A却隔绝了铸铁管道被腐蚀所需要的氧气和水。
答案:A
8.如下图所示,各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )
A.④>②>①>③ B.②>①>③>④
C.④>②>③>① D.③>②>④>①
解析:在原电池中,活泼金属为负极,该金属被氧化,不活泼金属便被保护起来,其被腐蚀的速率大大减小,所以装置③中的铁被腐蚀的速率比①中的慢;反之,当铁与比它活泼性弱的金属,如Sn、Cu等连接起来时,则被腐蚀的速率增大,所以在容器②中铁比容器①中的铁腐蚀得快。容器④是一个电镀池,在这里铁是阳极,不断以Fe2+的形式进入容器中,从而加速了铁的腐蚀,在上述四种容器中,容器④中的铁被腐蚀的速率是最快的。综上分析,铁被腐蚀的快慢顺序为④>②>①>③。
答案:A
三、金属的防护
9.下列金属防护的方法不正确的是( )
A.对健身器材刷油漆以防锈
B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆方法来防锈
C.用牺牲锌块的方法来保护船身
D.自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈
解析:工具的“机械转动部位”涂油漆很容易被损坏,达不到隔离金属与氧化剂的目的,防腐蚀的效果较差。
答案:B
10.下列防腐措施中,利用原电池反应使主要金属得到保护的是( )
A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B.在金属中加入一些铬和镍制成合金
C.在轮船的船壳吃水线以下部分装上锌块
D.金属表面喷漆
解析:D项是在金属表面覆盖保护层;B项是改变金属的内部组织结构;A项是将金属氧化使表面生成氧化膜。A、B、D三项均不能形成原电池,只有C项正确。
答案:C
11.下列材料保护的措施中不正确的是( )
A.将搪瓷快餐杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实,防止杯被腐蚀
B.将自行车的铁链条涂上植物油,防止链条被腐蚀
C.将埋在地下的铁水管缠上废铜丝,防止水管被腐蚀
D.将待埋在地下的木头桩先用火将表面烧焦,防止木材被腐蚀
解析:铁和铜在电解质溶液里构成原电池,铁为负极、铜为正极,加快铁的腐蚀。
答案:C
12.金属的防护有哪些常用方法?请你为以下钢铁制品选择适当的防锈方法。
(1)炊具、餐具 (2)邮筒 (3)电冰箱 (4)洗衣机 (5)罐头盒 (6)水龙头 (7)钢制窗框 (8)健身器材 (9)海水中的钢闸门 (10)农用机械、农具 (11)城市道路护栏 (12)汽车尾气管
答案:(1)制成不锈钢 (2)涂油漆 (3)涂漆 (4)涂漆 (5)用镀锡铁 (6)涂油漆 (7)涂油漆 (8)涂油漆 (9)连接一锌块 (10)涂油漆 (11)涂油漆 (12)涂油漆
(建议用时:30分钟)
1.下列几种铁板在镀层被破坏后,最耐腐蚀的是( )
A.镀锌铁板 B.镀铜铁板
C.镀锡铁板 D.镀铅铁板
解析:A项镀锌铁板,镀层被破坏后,构成锌—铁原电池,锌为负极被氧化;铁为正极,铁得以保护,故最耐腐蚀。B、C、D三项中镀层被破坏后,铁容易被腐蚀。因为铜、锡、铅的金属活动性比铁弱,形成原电池时,铁为负极失去电子被氧化,故不耐腐蚀。
答案:A
2.建筑用的钢材在出厂之前都要经过发蓝处理,使其表面生成一层Fe3O4,其目的是( )
A.增加钢材的硬度
B.增强钢材的抗腐蚀能力
C.使钢材美观
D.增加钢材的韧性
解析:发蓝处理,钢材“表面生成一层Fe3O4”,是为了在金属表面覆盖保护层,增强抗腐蚀能力。
答案:B
3.有关金属腐蚀的叙述,正确的是( )
A.金属的腐蚀一定伴有电流产生
B.铁在干燥的空气中比在潮湿的空气中更易被腐蚀
C.发生化学能转变为电能的腐蚀时,较活泼的金属总是作正极而被腐蚀
D.发生电化学腐蚀时有能量的转变,且被腐蚀的金属总是失电子
解析:金属的腐蚀不一定伴随电流的产生;铁在潮湿的空气中可形成原电池,加快腐蚀;原电池是化学能转变为电能,较活泼的金属作负极而被腐蚀。
答案:D
4.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是( )
A.4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
B.2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2
C.2H2O+O2+4e-4OH-
D.Fe-3e-Fe3+
解析:洗过的铁锅在空气中放置,可发生吸氧腐蚀。负极发生的反应为2Fe-4e-2Fe2+,正极发生的反应为2H2O+O2+4e-4OH-,总反应式为2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2,而Fe(OH)2又被O2氧化成红褐色的Fe(OH)3。
答案:D
5.以下现象与电化学腐蚀无关的是( )
A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈
C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈
D.银质奖牌久置后表面变暗
解析:A项中形成了铜锌原电池,锌作负极失电子转移到铜上,铜被保护;B项,生铁中含碳量较高,形成原电池,铁易生锈;C项,铁铜接触处形成原电池,易生锈;银质奖章放置时间久了,会与空气中的硫元素结合生成硫化物而使其表面变暗,属于化学腐蚀。
答案:D
6.相同材质的铁在下图所示的4种情况下最不易被腐蚀的是( )
解析:A项,食醋提供电解质溶液环境,铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极,形成原电池,铁是活泼金属作负极;B项,食盐水提供电解质溶液环境,炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池形成的条件,铁是活泼金属作负极,碳作正极;D项,酸雨提供电解质溶液环境,铁铆钉和铜板分别作负、正极,形成原电池;在上述三种情况中,都是铁作负极,铁容易被腐蚀;C项,铜镀层将铁球覆盖,使铁被保护,所以铁不易被腐蚀。
答案:C
7.下图所示液面上浮着一个空心铁球,数天后可观察到的现象是( )
①铁球表面出现红棕色锈斑
②铁球表面出现黑色锈斑
③量筒内水位下降
④量筒内水位上升
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:量筒中的空气、溶有O2的食盐水和铁碳合金(铁球)组成原电池,发生了吸氧腐蚀。铁球表面出现红棕色(Fe2O3·nH2O)锈斑,因不断消耗O2导致量筒内气体压强小于外界大气压,量筒内水位上升。
答案:B
8.富有经验的木工在向木器中钉铁钉时,习惯用口水将铁钉尖部湿润,然后钉入木器,其主要目的可能是( )
A.防止铁钉生锈
B.起润滑作用,有利于铁钉钉入木器
C.增大钉入时的摩擦力
D.加速铁钉的生锈,使铁钉不易脱落
解析:由于铁钉中的铁、碳与水可构成原电池,易发生吸氧腐蚀而致使铁生成少量铁锈,使铁钉不易脱落,故D正确。
答案:D
9.下列各种方法中:①金属表面涂抹油漆;②改变金属内部结构;③保持金属表面清洁干燥;④在金属表面进行电镀;⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜,其中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
A.①②③④ B.①③④⑤
C.①②④⑤ D.全部
解析:本题防止金属腐蚀的方法大致可分为:改变金属内部结构②;在金属与氧化剂间形成隔离①④⑤;保持金属表面干燥③,均为有效的金属防护方法。
答案:D
10.古老的铁桥,经常每隔一段时间,就要油漆一遍,但仍看到有锈迹。下列说法中合理的是( )
A.油漆只起到美观作用,而与腐蚀无关
B.铁桥生锈主要是铁和空气中的氧气发生了化学腐蚀
C.铁桥生锈主要是铁与空气中的O2、H2O等发生了电化学腐蚀
D.铁桥腐蚀与外界环境无关,只由金属内部结构决定
解析:A中油漆能起到防腐蚀的作用;B中铁桥生锈主要是铁与空气中的氧气和水发生了吸氧腐蚀,属电化学腐蚀;D中铁桥被腐蚀,除了与金属内部结构有关外,与外界环境也有关,比如在潮湿的空气中比在干燥的空气中易锈蚀。
答案:C
11.如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:
序号
内容
实验现象
1
常温下将铁丝放在干燥的空气中一个月
干燥的铁丝表面依然光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一小时
铁丝表面依然光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝表面已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝表面略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题:
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是 (填实验序号);在电化学腐蚀中,负极反应是 ;正极反应是 。?
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是 。?
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是 (答两种方法)。?
解析:(1)分析题中实验可知,实验3、4、5、6发生了电化学腐蚀,其中负极反应是2Fe-4e-2Fe2+,正极反应是O2+2H2O+4e-4OH-。
(2)对比实验1和3可得出湿度增大,可使铁锈蚀速率加快;对比实验2、4可知,增大O2的浓度,可加快铁锈蚀的速率;对比实验4、5可知,升高温度,可加快铁锈蚀的速率;对比实验5、6可知,电解质的存在会使铁锈蚀的速率加快。
(3)为防止铁的锈蚀,根据铁锈蚀的类型,可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法,还可把铁制成不锈钢(合金)、亦可采用喷油漆、涂油脂、电镀、表面钝化等方法使铁与空气、水等物质隔离,以防止金属锈蚀。
答案:(1)3、4、5、6 Fe-2e-Fe2+(或2Fe-4e-2Fe2+) 2H2O+O2+4e-4OH-
(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质的存在
(3)电镀、烤蓝等表面覆盖保护层,牺牲阳极的阴极保护法等
12.某研究性学习小组对铁生锈进行研究。
(1)甲同学设计了A、B、C实验(如下图所示),探究铁生锈的条件。经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:A中铁钉生锈;B中铁钉不生锈;C中铁钉不生锈。
①通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是?
;?
②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为?
;?
③实验B所用的水要经过 处理;植物油的作用是 ;?
④实验C中碱石灰的作用是?
。?
(2)乙同学为了达到同样目的,设计了实验D(如上图所示),发现一段时间后,试管中的液面升高,其原因是 ,该实验 (填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。?
解析:A试管中的铁钉在与空气和水接触时能生锈,B试管中用植物油隔绝了空气,C试管中用碱石灰吸收了试管内水分,B、C试管中的铁钉都不生锈,由此可知铁生锈的条件是有水与氧气。
答案:(1)①在潮湿环境中与氧气接触
②O2+2H2O+4e-4OH-
③煮沸 隔绝空气
④吸收其中的水蒸气
(2)铁发生吸氧腐蚀,导致试管内压强减小,液面上升 不能
课件25张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三四一、金属的腐蚀
1.定义
金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
2.本质
金属原子失去电子变成阳离子的过程。
3.分类
由于金属接触的介质不同,发生腐蚀的化学原理不同,一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
(1)化学腐蚀:金属或合金跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀。一般情况下,温度越高,金属腐蚀速率越快。
(2)电化学腐蚀:不纯的金属或合金跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化。目标导航预习导引一二三四二、电化学腐蚀
1.钢铁发生电化学腐蚀的情况有两种:析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
2.若钢铁表面形成的一层电解质溶液的薄膜的酸性很弱或呈中性,则发生吸氧腐蚀。
3.若钢铁表面形成的一层电解质溶液的薄膜的酸性较强,则发生析氢腐蚀。
4.从本质上看化学腐蚀、电化学腐蚀的共同之处都是金属原子失去电子变成金属离子的过程。在金属腐蚀过程中金属被氧化。目标导航预习导引一二三四为什么说电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因?
提示:由于钢铁直接接触化学物质而发生化学腐蚀的机会并不多,而接触电解质溶液的机会却比较多,且钢铁本身又是铁碳合金。因此,易于形成原电池而发生电化学腐蚀。目标导航预习导引一二三四三、影响金属腐蚀的因素
影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。
1.金属越活泼,就越容易失去电子而被腐蚀。如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼,则容易形成原电池,使金属发生电化学腐蚀。
2.如果金属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,都容易被腐蚀。目标导航预习导引一二三四四、金属的防护方法
1.给金属加保护层,常用的方法有刷油漆、刷油脂、包塑料层、镀金属保护层。
2.电化学保护法
(1)牺牲阳极的阴极保护法:在被保护的金属上连接一种更易失去电子的金属。
(2)外加电流的阴极保护法:把被保护的金属连接到外加电源的负极上。
3.改变金属的内部结构,如将钢铁制成不锈钢。目标导航预习导引一二三四选择防腐蚀方法时,一般需要考虑哪些问题?
提示:(1)金属制品的使用期限。如果是短期使用,不需采取昂贵的防腐蚀方法。
(2)金属制品的使用环境。不同的环境造成金属腐蚀的因素、金属发生腐蚀的速率不同,使用的防腐蚀方法也不同。
(3)对金属制品外观的要求。一二知识精要典题例解迁移应用一、金属腐蚀的类型及原理 一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用3.判断金属电化学腐蚀快慢的方法
不纯的金属(或合金),在潮湿的空气中形成原电池,发生电化学腐蚀,活泼金属因被腐蚀而损耗,金属腐蚀的快慢可从以下两方面进行判断:
(1)构成原电池的材料。两极材料的活动性差别越大,氧化还原反应的速率越快,活泼金属被腐蚀的速率就越快。
(2)金属所接触的电解质强弱。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀,在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 下列关于铜的腐蚀的说法中,正确的是( )
A.纯铜比杂铜耐腐蚀
B.黄铜制作的鼎容易生锈
C.青铜制作的鼎不易生锈
D.铜在酸性较强的环境中易发生析氢腐蚀
解析:黄铜为Cu-Zn合金,青铜为Cu-Sn合金,在空气中形成水膜后,都可以形成原电池,黄铜中的锌对铜起到了保护作用,铜不易生锈,青铜中的Sn同样对铜起到了保护作用,B项错误,C项正确,依据上述说明即可判断出A项错;铜是金属活动性顺序中位于氢后面的不活泼金属,它不可能发生析氢腐蚀产生氢气,D项错误。
答案:C
?一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用1.下图所示的是铁钉在水中被腐蚀的实验:
?
(1)钢铁发生析氢腐蚀的条件是 ,所对应装置图为 ,铁为原电池的 极,其电极反应式为 ,碳为原电池的 极,其电极反应式为 ;?
(2)钢铁发生吸氧腐蚀的条件是 ,所对应装置图为 ,铁为原电池的 极,其电极反应式为 ,碳为原电池的 极,其电极反应式为 。?一二知识精要典题例解迁移应用解析:钢铁发生析氢腐蚀时,会产生氢气,使试管内气体体积增大;钢铁发生吸氧腐蚀时,会消耗氧气,使试管内的气体减少。观察试管内的气体体积的变化可判断出,甲中发生的反应为吸氧腐蚀,乙中发生的是析氢腐蚀,进而写出各反应的化学方程式。
答案:(1)钢铁表面水膜的酸性较强 乙 负 Fe-2e- Fe2+ 正 2H++2e- H2↑
(2)钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性 甲 负 2Fe-4e- 2Fe2+ 正 O2+2H2O+4e- 4OH-一二知识精要典题例解迁移应用2.钢铁在锈蚀过程中,下列五种变化可能发生的是 ( )
①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③H+被还原 ④有Fe2O3·H2O形成 ⑤杂质碳被氧化除去
A.①② B.③④
C.①②③④ D.①②③④⑤
解析:钢铁在锈蚀过程中,Fe作负极失去电子变成Fe2+,Fe2+ Fe(OH)2 Fe(OH)3;既可发生吸氧腐蚀,也可发生析氢腐蚀;但杂质碳不能被氧化除去。
答案:C一二知识精要典题例解迁移应用二、金属的防护方法 1.改变金属的内部结构
根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金,或在金属中添加合金元素,提高其耐蚀性,可以防止或减缓金属的腐蚀,如把铬、镍等金属元素加入普通钢中制成不锈钢,就大大增强了钢铁的抗腐蚀能力。
2.在金属表面形成保护层
在金属表面覆盖各种保护层,把被保护金属与腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法。工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类,如涂油漆、包塑料膜、搪瓷、电镀、形成致密氧化膜等。一二知识精要典题例解迁移应用3.电化学保护法
(1)牺牲阳极的阴极保护法
用比被保护金属活泼的金属或合金作负极,连接在被保护金属上,被保护金属作正极而得到保护。(注:在电化学中常将发生氧化反应的电极称为阳极,故原电池中负极也叫阳极,原电池的正极也叫阴极,但通常情况下原电池的两极称为正、负极,一般不称作阴、阳极)
(2)外加电流的阴极保护法
将被保护金属与外接直流电源连接,使被保护的金属作为阴极,在外加电流的作用下使阴极得到保护。与牺牲阳极的阴极保护法统称为电化学保护法。一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 日常生产、生活中用到许多金属制品,从实用美观角度考虑选择下列合适的金属材料或保护(防腐蚀)方法,将序号填入下表相应空格中。
①不锈钢 ②白铁(镀锌铁皮) ③铝合金 ④镀铬铁管 ⑤涂漆 ⑥镶嵌锌块 ⑦与直流电源负极相连(阴极保护法)一二知识精要典题例解迁移应用思路点拨:影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属的本性来说,金属越活泼,就越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属的腐蚀影响也很大,如果金属在潮湿的空气中接触腐蚀性气体或电解质溶液,就容易被腐蚀。
金属的防护就是防止金属的腐蚀。金属的防护要解决的主要矛盾是阻止金属被氧化。
解析:菜刀经常处于潮湿环境,且要求机械强度大、清洁卫生等,故选不锈钢;楼梯扶手、护栏等要求安全美观,经济实惠,故选镀铬铁管;水桶处于潮湿环境,且摩擦碰撞较多,故选镀锌铁皮;航海轮船则采用镶嵌锌块法保护,效果良好;水闸位置固定宜采用阴极保护法;吊车塔架只求坚固防锈且经济,故涂漆保护就可以了;门窗框从轻便美观考虑,可选用铝合金材料。
答案:① ④ ② ⑥ ⑦ ⑤ ③一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用下列金属防腐蚀的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( )
A.水中的钢闸门连接电源的负极
B.金属护栏表面涂漆
C.汽车底盘喷涂高分子膜
D.地下钢管连接镁块
解析:形成电解池,被保护的金属作阴极,与电源的负极相连,A项正确。
答案:A案例探究思悟升华为了探究金属腐蚀的条件和快慢,某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的纯铁钉分别固定在下图所示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间。下列对实验结果的描述不正确的是( )
?
A.实验结束时,装置甲左侧的液面一定会下降
B.实验结束时,装置甲一定比装置乙左侧的液面低
C.实验结束时,铁钉b腐蚀最严重
D.实验结束时,铁钉c几乎没有被腐蚀案例探究思悟升华思路分析:铁丝所处环境 判断腐蚀类型或是否被保护 判断腐蚀速率。
解析:A项,由于盐酸的挥发,装置甲中铁钉与盐酸酸雾发生置换反应,放出氢气,U形管左侧液面一定会下降;B项,铜丝与铁钉以及盐酸酸雾形成了原电池,发生析氢腐蚀,加快了氢气逸出的速率,导致装置乙比装置甲左侧的液面低;D项,装置丙中浓硫酸有吸水性,铁钉在干燥环境中不易腐蚀。
答案:B案例探究思悟升华(1)金属腐蚀的快慢取决于与金属接触的氧化剂的氧化能力的强弱。氧化剂的氧化性越强,金属腐蚀越严重。
(2)通常金属腐蚀的快慢比较:原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
(3)当形成原电池时,与以下两因素有关:①构成原电池的材料;②与金属接触的电解质强弱。第三节 玻璃、陶瓷和水泥
课时训练10 玻璃、陶瓷和水泥
一、玻璃
1.下列关于玻璃的叙述不正确的是( )
A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
C.玻璃是几种成分熔化在一起形成的晶体
D.玻璃属于硅酸盐材料,没有固定的熔点
解析:玻璃并不是几种成分熔化在一起就得到的,必须通过熔融后发生复杂的物理、化学变化而得到,而且玻璃不是晶体,因此它没有固定的熔点。
答案:C
2.下列关于普通玻璃的叙述中,正确的是( )
A.它是人类最早使用的硅酸盐材料
B.红色玻璃中含氧化亚铜
C.它在加热熔化时有固定的熔点
D.无色玻璃是纯净物
解析:陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料;Cu2O为红色物质,掺入玻璃显红色;玻璃为混合物,无固定熔点。
答案:B
3.钢化玻璃的用途之一是制造汽车车窗,合成钢化玻璃的主要原料是( )
A.石灰石、纯碱、黏土、硼砂
B.纯碱、石灰石、石英
C.碳酸钾、石灰石、石英
D.水玻璃、石灰石、石英、氧化铅
解析:普通玻璃在电炉里熔化急剧冷却即得钢化玻璃,故钢化玻璃成分与普通玻璃相同。
答案:B
4.下列与玻璃有关的说法中,正确的是( )
①提高SiO2的含量,能提高其化学稳定性和降低其热膨胀系数;
②加入B2O3后制成抗化学腐蚀和耐温度急剧变化的玻璃,常用于制造高级的化学反应容器;
③加入PbO后制得的光学玻璃折光率高,用于制显微镜等;
④加入某些金属氧化物可制成彩色玻璃;加入Co2O3的玻璃呈蓝色,加入Cu2O的玻璃呈红色,加入MnO2的玻璃呈紫色;
⑤淡绿色普通玻璃中含有三价铁;
⑥把普通玻璃放入钢化炉中加热,接近软化时迅速取出,用冷风急吹即制得钢化玻璃;
⑦在玻璃中加入适当的AgBr和CuO的微小晶粒,经过适当的热处理,可制成变色玻璃。
A.①③④⑤⑥⑦
B.①②③④⑤⑥
C.①②③④⑤⑦
D.①②③④⑥⑦
解析:在生产过程中加入不同物质,调节玻璃的化学组成,可以制得具有不同性能和用途的玻璃。如在生产过程中加入某些金属氧化物可制成彩色玻璃。淡绿色普通玻璃中含有二价铁,⑤说法错误。对玻璃进行各种工艺处理(如表面处理和热处理等),也可大大扩展它的用途。
答案:D
二、水泥
5.下列说法中正确的是( )
A.生产水泥时,在熟料中加入适量的石膏可以调节水泥的硬化速度
B.水泥在水中能硬化,但在空气中不会硬化
C.水泥和水搅拌后生成不同的水合物,要吸收一定的热量
D.水泥是一种化合物
解析:水泥在空气中也会逐渐硬化,因空气中也有水蒸气,B错。水泥和水搅拌后生成的并非水合物,C错;水泥是混合物,D错。
答案:A
6.(1)过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成 (填序号)。?
①水泥 ②玻璃 ③陶瓷 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品
A.①④ B.②⑤
C.③ D.②
(2)在烧制砖瓦时,用黏土制成的坯经过烘烧后,铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的 气体。它们把该红色物质还原成黑色的化合物是 ,同时还有未烧的碳的颗粒,而制得了青色砖瓦。?
解析:(1)由泥沙、纯碱和生石灰组成的原料,可直接制得玻璃,属于一种硅酸盐产品,B项正确。(2)向窑顶浇水发生下列反应:C+H2O(g)CO+H2,CO和H2都具有还原性,可将Fe2O3还原成Fe3O4、FeO。
答案:(1)B
(2)Fe2O3 H2和CO Fe3O4、FeO
三、陶瓷
7.下列物品中属于瓷器的是( )
A.水缸 B.碗碟
C.砂锅 D.砖瓦
解析:水缸通常属于陶器,它表面有一层釉,但不具有半透明性;碗碟表面有釉,坯体细腻,属于瓷器;砂锅和砖瓦也都属于陶器。
答案:B
8.陶瓷已广泛应用于生活和生产中,下列不属于陶瓷制品的是( )
A.喝茶用的紫砂壶
B.实验室中的坩埚
C.实验室中的试管
D.建筑上烧制的砖瓦
解析:试管是用玻璃制成的,不属于陶瓷制品。
答案:C
9.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等有毒的金属氧化物,为防止中毒,不能长期盛放下列哪种物质 。?
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。?
答案:(1)A (2)瓷坩埚 铁 (3)C (4)黏土 宜兴 景德镇
四、新型无机非金属材料
10.有关材料的用途不正确的是( )
A.高温结构陶瓷可以制作耐酸设备
B.氧化铝陶瓷不可以用于制作耐高温设备
C.氮化硅陶瓷可以制造轴承
D.光导纤维可用于传能、传像、照明等
解析:氧化铝陶瓷的熔点是2 050 ℃,可作耐高温设备。
答案:B
11.有关材料用途的说法中不正确的是( )
A.氧化铝陶瓷可用作高压钠灯的灯管
B.氮化硅陶瓷可用作陶瓷发动机的材料
C.光导纤维可用作遥测遥控、照明等
D.氧化铝陶瓷可用作半导体材料
解析:氧化铝陶瓷属高温结构陶瓷,它具有高熔点、高硬度等特性,可制成透明陶瓷,但不能作为半导体材料,A项正确;氮化硅陶瓷具有超强硬度、耐磨损、抗冷热冲击而不破裂、耐高温、不易传热、抗腐蚀、高温时也抗氧化等特性,可用作发动机材料,B项正确;光导纤维传导光的能力非常强,可用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等,C项正确。
答案:D
(建议用时:30分钟)
1.下列物质中,不含有硅酸盐的是( )
A.水玻璃 B.硅芯片
C.黏土 D.普通水泥
解析:水玻璃是硅酸钠的水溶液;黏土的主要成分是多种水合硅酸盐和一定量的二氧化硅、氧化镁、碳酸钙和三氧化二铝等;普通水泥的主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、石膏等;硅芯片的主要成分是单晶硅。
答案:B
2.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
解析:硅元素在地壳中的含量仅次于氧,排第二位,是构成岩石和矿物的基本元素。水晶的主要成分为SiO2,②错。制作光导纤维的原料是SiO2,而不是高纯度的硅,③错。
答案:C
3.关于陶瓷和水泥,下列说法错误的是( )
A.瓷砖坚硬、耐磨、耐水,不腐朽霉变,便于清洗
B.制备陶瓷和水泥的共同原料是黏土
C.水玻璃是一种玻璃
D.水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆,是建筑用黏合剂
答案:C
4.下列说法正确的是( )
A.光导纤维的主要成分是硅
B.常用氢氟酸(HF)来刻蚀玻璃
C.制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英
D.实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液
解析:光纤的主要成分是二氧化硅;氢氟酸能溶解二氧化硅;制造普通玻璃的原料之一是纯碱不是烧碱;不能用带玻璃塞的试剂瓶存放氢氧化钠溶液,因为玻璃中的二氧化硅与氢氧化钠反应生成的硅酸钠有黏性,会使瓶塞不能打开。
答案:B
5.下列有关一些工业生产原料的叙述中,正确的是( )
A.制备光导纤维的重要原料是玻璃
B.变色玻璃是在普通玻璃中加入适量的溴化银和氧化铜的微小晶粒
C.氮化硅高温结构陶瓷可由硅和氮气在常温下反应制得
D.水泥工业中最重要的设备是高炉
解析:制光导纤维的原料是SiO2,Si3N4是由Si与N2高温反应制得,水泥是在水泥回转窑中煅烧制得的。
答案:B
6.关于宝石的性质,下列说法不正确的是( )
A.金刚石是自然界中最坚硬的物质
B.刚玉的主要化学成分是Al2O3
C.珍珠的主要成分是CaCO3和有机质
D.红宝石中含有微量杂质元素Cu,蓝宝石中含有微量杂质元素Fe
解析:纯净时为无色,含有微量的铬元素时呈红色,即红宝石;含有微量的铁元素和钛元素时呈蓝色,即蓝宝石。
答案:D
7.下列物质有固定熔点的是( )
A.陶瓷
B.普通玻璃
C.水玻璃
D.石英玻璃
解析:混合物没有固定的熔点,在一定的温度范围内熔化。陶瓷、普通玻璃、水玻璃(Na2SiO3水溶液)都是混合物,因而没有固定的熔点。石英玻璃的主要成分是二氧化硅,基本属于纯净物,有固定的熔点。
答案:D
8.人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料,它有类似于人骨和天然牙的性质和结构。人造骨可以依靠在人体的体液中补充某些离子形成新骨,可在骨骼结合界面发生分解、吸收、析出等反应,实现骨骼牢固结合。人造骨植入人体需要吸收人体中下列哪种离子形成新骨( )
A.Ca2+ B.C
C.Na+ D.Mg2+
解析:钙是形成骨质的主要元素,人造骨需要吸收Ca2+形成新骨。
答案:A
9.用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成:
(1)高岭石Al2(Si2O5)(OH)4可写成: ;?
(2)正长石KAlSi3O8可写成: ;?
(3)滑石Mg3Si4O10(OH)2可写成: ;?
(4)钙沸石CaAl2Si3O10·3H2O可写成: 。?
答案:(1)Al2O3·2SiO2·2H2O
(2)K2O·Al2O3·6SiO2
(3)3MgO·4SiO2·H2O
(4)CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
10.(1)某型号水泥主要成分为Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3Al2Oz,则x= ,y= ,z= 。制取该水泥所用的原料是 。?
(2)根据不同玻璃的特性和用途填空。
a.普通玻璃(钠玻璃)
b.石英玻璃
c.光学玻璃(铅玻璃)
d.钢化玻璃(玻璃钢)
可用于制造门窗、镜子的是 ,用于汽车或火车窗玻璃的是 ,用于制造化学仪器的是 ,用于制造光学仪器的是 。?
解析:(1)将水泥的主要成分写成氧化物形式:2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3,可得x=4,y=5,z=6。
(2)钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大,抗震裂、不易破碎,碎块没有尖锐的棱角,不易伤人,常用于制造汽车或火车的车窗等;提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数,从而使其更耐高温和抗化学腐蚀,可用于制造高级的化学反应容器;加入PbO后制得的光学玻璃折光率高,可用来制造光学仪器。
答案:(1)4 5 6 石灰石、黏土
(2)a d b c
11.(1)想一想,为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起,然后从所给的4个词中选出一个与它们同类的物质( )
A.光导纤维
B.有机陶瓷
C.人造纤维
D.砖瓦
(2)下列物质中,属于新型无机非金属材料的是( )
A.钢化玻璃
B.碳化硼陶瓷
C.光导纤维
D.硼酸盐玻璃
解析:(1)传统的无机非金属材料主要是指硅盐材料,如玻璃、水泥、陶瓷,砖瓦是陶瓷中的一种,所以选D。
(2)新型无机非金属材料的品种较多,如高温结构陶瓷和光导纤维等,其中氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等属于高温结构陶瓷,所以选B、C。
答案:(1)D
(2)BC
课件28张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三四2.玻璃的主要性能
玻璃不是晶体,称作玻璃态物质,没有固定的熔点,在一定温度范围内逐渐软化。目标导航预习导引一二三四玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品?
提示:因为玻璃不属于晶体,为玻璃态物质,没有固定的熔沸点,加热时可在一定温度范围内软化。由于加热到一定温度便软化,所以可以被人工吹制成形状不同的制品,如烧瓶、长颈漏斗等。目标导航预习导引一二三四3.几种特殊玻璃
(1)硼玻璃:加入B2O3,能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数,从而使其更耐高温和抗化学腐蚀,可作高级化学反应容器。
(2)光学玻璃:加入PbO后制得的光学玻璃折光率高,可用来制造眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等。
(3)彩色玻璃:加入某些金属氧化物的玻璃,加Co2O3呈蓝色,加Cu2O呈红色,加FeO呈淡绿色。普通玻璃一般呈淡绿色是因为原料中混有二价铁的缘故。
(4)钢化玻璃:普通玻璃加热软化,再急速冷却得到。目标导航预习导引一二三四钢化玻璃与普通玻璃成分有何不同?为什么钢化玻璃常用于制造汽车或火车的车窗呢?
提示:二者成分完全相同。钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大4~6倍,抗震裂、不易破碎;一旦破碎,碎块没有尖锐的棱角,不易伤人,因此常用来制造汽车或火车的车窗等。目标导航预习导引一二三四二、陶瓷
1.生产原料
制陶瓷器的主要原料是黏土,它的主要成分可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O。
2.传统生产过程
(混合)→(成型)→(干燥)→(烧结)→(冷却)
3.主要性能
陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。目标导航预习导引一二三四(1)陶与瓷有什么异同?
提示:共同点:都是硅酸盐产品;
不同点:陶与瓷的强度、颜色、厚度、透水性、质地等方面都有区别。
(2)为什么陶瓷烧制前在坯体上涂彩釉?
提示:一般烧制的陶瓷制品,表面比较粗糙,而且有不同程度的渗透性。日常生活中我们见到的许多陶瓷制品,表面光滑、不渗水,而且色彩丰富,非常漂亮。这是由于烧制前在坯体上涂了彩釉的缘故。目标导航预习导引一二三四?目标导航预习导引一二三四4.主要成分
硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)。
5.性质
水泥具有水硬性。
6.用途
(1)水泥砂浆:水泥、沙子和水的混合物。
(2)混凝土:水泥、沙子和碎石的混合物。目标导航预习导引一二三四水泥的主要成分是不是氧化物?水泥在储存和运输中应注意什么?
提示:水泥的主要成分常用氧化物的形式表示,但水泥的主要成分是硅酸盐、铝酸盐,而不是氧化物。水泥吸水能力强,储存和运输过程中要注意防水、防潮。目标导航预习导引一二三四四、玻璃和陶瓷的新发展
1.光导纤维
(1)成分:SiO2(石英玻璃)。
(2)用途:制造光缆。
2.新型陶瓷
(1)新型陶瓷的种类
如超硬陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷等。
(2)用途
高温结构陶瓷可制造发动机,新型陶瓷可用于航空航天。一二知识精要典题例解迁移应用一、传统硅酸盐工业产品的比较 一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 玻璃与人们的生产生活密切联系。玻璃制品随处可见。
(1)一般住宅的窗玻璃是普通玻璃,制造普通玻璃的主要原料是 、 、 ,粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成玻璃,普通玻璃的成分是 、 、 。?
(2)某玻璃中含Na2O、CaO、SiO2的质量之比为31∶28∶180,此玻璃的组成为 (填选项)。?
A.Na2O·CaO·6H2SiO3
B.Na2O·CaO·6SiO2
C.2Na2O·2CaO·9SiO2
D.6Na2O·6CaO·SiO2一二知识精要典题例解迁移应用(3)我们看到的普通玻璃,一般都呈淡绿色,这是因为原料中混有Fe2+的原因。在制玻璃的原料中,再加入下列物质后,可制得各种不同用途的玻璃。
A.氧化亚铜(Cu2O)
B.氧化钴(Co2O3)
C.氧化铅(PbO)
D.硼砂(Na2B4O7·10H2O)
①制造化学仪器的玻璃需加入的物质是( )
②制造光学仪器的玻璃需加入的物质是( )
③制造蓝色玻璃需加入的物质是( )
④制造红色玻璃需加入的物质是( )一二知识精要典题例解迁移应用?一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用1.根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程,总结出硅酸盐工业的一般特点是( )
①原料一定有含硅元素的物质 ②生成物是硅酸盐 ③反应条件是高温 ④发生复杂的物理、化学变化
A.①② B.①②③
C.①③④ D.①②③④
解析:硅酸盐工业的主要特点:生产原料有含有硅元素的物质;产品属于硅酸盐;使物质发生变化的条件是高温;物质变化的类型,既有物理变化,又有多种复杂的化学变化。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用2.下列说法错误的是( )
A.秦兵马俑属于陶制品
B.当水泥、沙子与水调成水泥砂浆时,水泥砂浆对皮肤有腐蚀作用,这是因为水泥砂浆呈较强的碱性
C.为了调节水泥的硬化速度,制造水泥时需要加入适量的石膏
D.水泥、玻璃、陶瓷都是离子化合物,具有较高的熔点
解析:水泥的成分为硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙等,与水接触发生水解反应使水泥砂浆呈较强碱性,对皮肤有腐蚀作用。硅酸盐产品均为混合物,没有固定的熔沸点。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用3.(1)制备陶瓷和水泥共同的原料是( )
A.石灰石 B.黏土
C.石英 D.石膏
(2)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.水泥砂浆又称混凝土
C.具有水硬性,在空气和水中都能硬化,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一二知识精要典题例解迁移应用解析:(1)制备陶瓷的主要原料是黏土。制备水泥的原料是石灰石、黏土和其他辅助原料,所以共同的原料是黏土。(2)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的混合物;石膏则是为了调节水泥凝结时间而加的一种辅料;水泥砂浆(水、水泥、沙子的混合物)在建筑上作黏合剂,混凝土是水泥、沙子和碎石按一定比例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,属于化学变化;因为水泥的热膨胀系数几乎跟钢铁一样,所以,水泥才与钢筋一起用于构筑混凝土结构,用于修筑高楼大厦和桥梁等高强度建筑,答案为B。
答案:(1)B (2)B一二知识精要典题例解迁移应用二、新型无机非金属材料 一二知识精要典题例解迁移应用2.高温结构陶瓷的种类及特性
(1)高温结构陶瓷的优点
能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。
(2)高温结构陶瓷的种类3.光导纤维
光信息的优良传输材料。一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 下列可用作人造关节且利用的性质正确的是 ( )
A.氮化硅陶瓷 耐高温
B.氧化锆陶瓷 韧性和耐磨性
C.钛酸钡陶瓷 导电性
D.氧化铝陶瓷 透光性
解析:能用作人造关节的一定是生物陶瓷,人造关节无须具有耐高温性能,更无须具有导电性、透光性,因此选B。
答案:B一二知识精要典题例解迁移应用有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法,正确的是 ( )
A.高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点,但是硬度却远远低于金属材料
B.氮化硅陶瓷是一种重要的新型陶瓷材料,具有超硬性,它不与任何无机酸反应
C.光导纤维是一种能高质量传导光的有机纤维
D.光导纤维的抗干扰性能好,不发生电辐射,通讯质量高,能防窃听
解析:高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点,本身还具有很多优点,如耐高温、硬度大、不怕氧化等,所以A项错误;氮化硅陶瓷是重要的新型陶瓷材料,有许多优点,如耐腐蚀性较强,但却可以与氢氟酸反应,所以B项错误;光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维,且抗干扰能力好,不发生电辐射,能防窃听,但不是有机纤维,C项错误,D项正确。
答案:D案例探究思悟升华硅酸盐组成的表示方法 三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症,是因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久。三硅酸镁晶体的化学式为Mg2Si3O8·nH2O。
(1)用氧化物形式表示三硅酸镁的化学式。
(2)写出该药物中和胃酸的化学方程式。
审题:本题如果直接写三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式,往往无从下手,但从硅酸盐的氧化物形式可看出是哪种氧化物与盐酸发生了反应。
解析:用氧化物形式表示硅酸盐的时候,应注意其书写原则:较活泼金属氧化物·较不活泼金属氧化物·二氧化硅·水。第(2)问从氧化物形式分析,碱性氧化物(MgO)能与盐酸反应,而SiO2不能与盐酸反应可当成杂质,最后写出正确的化学方程式。
答案:(1)2MgO·3SiO2·nH2O
(2)2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl 2MgCl2+(n+2)H2O+3SiO2案例探究思悟升华硅酸盐组成的改写规则
硅酸盐由于组成比较复杂,通常写成氧化物的形式,表示方法为:a较活泼金属氧化物·b较不活泼金属氧化物·xSiO2·yH2O,其中a、b、x、y为化学计量数,书写时要保证各元素原子个数比符合原来的组成,若出现分数应化为整数。其具体步骤可用下图表示:第四节 塑料、纤维和橡胶
课时训练11 塑料、纤维和橡胶
一、常见合成材料的化学成分、性能和用途
1.下列说法不正确的是( )
A.线型结构和体型结构的有机高分子都可以溶解在适当的溶剂中
B.某些高分子化合物具有热固性,它们在受热时不会熔化
C.高分子化合物中的分子链之间存在较强的作用力,因而其强度较高
D.普通高分子材料存在易被氧化、不耐高温等缺点
解析:线型结构的有机高分子可以在适当的溶剂中溶解,而体型结构的有机高分子一般不能被溶解;热固性高分子化合物受热时不会熔化;强度较高是高分子化合物的重要特性;有不饱和键的高分子材料易被氧化,线型高分子材料不耐高温。
答案:A
2.下列说法正确的是( )
A.利用石油作原料制得的纤维是人造纤维
B.天然纤维是不能再被加工处理的
C.合成纤维、人造纤维和天然纤维统称化学纤维
D.煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维
解析:利用煤、石油和农副产品经过处理可以制得合成纤维,天然纤维经过一定的人工处理可得到人造纤维,人造纤维和合成纤维统称为化学纤维。
答案:D
3.下列说法中正确的是( )
A.天然纤维和人造纤维统称为化学纤维
B.酚醛树脂和聚氯乙烯都是热塑性塑料
C.锦纶丝接近火焰时先卷曲,燃烧时有烧焦毛发的气味,灰烬为有光泽的硬块,能压成为粉末
D.乙烯能溶于四氯甲烷(CCl4)溶剂
解析:线型高分子有热塑性,能溶于有机溶剂,体型高分子有热固性,不溶于有机溶剂,只能发生体积的胀大。合成纤维(如锦纶)燃烧时不产生烧焦毛发的特殊气味,只有蛋白质有这一特征反应。
答案:D
4.有一张照片,一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上,下面是烈火灼烧,而小猫却若无其事。这说明此高分子材料一定具有的性质是( )
A.良好的导热性
B.良好的绝缘性
C.良好的绝热性
D.熔点低
解析:小猫站在烈火灼烧的高分子合成材料上没感觉到热,说明该材料有良好的绝热性。
答案:C
5.对甲、乙、丙三种衣料做纤维检验,结果如下:
甲衣料
乙衣料
丙衣料
靠近火焰
稍微缩小
无变化
尖端熔成小球
燃烧气味
有烧焦羽
毛的气味
无异味
无异味
浸于3%
NaOH
溶液中
变脆
稍微膨胀
几乎无变化
浸于10%
H2SO4
溶液中
几乎无变化
变脆
无变化
下列哪一项检验结果是甲、乙、丙衣料纤维最合适的结论( )
A.甲为棉、乙为丝、丙为涤纶
B.甲为丝、乙为棉、丙为涤纶
C.甲为涤纶、乙为丝、丙为棉
D.甲为棉、乙为涤纶、丙为丝
解析:考查了衣料成分的鉴别。丝是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛气味,棉灼烧时无味,涤纶靠近火焰尖端熔成小球。
答案:B
6.(1)塑料的主要成分是 。常见的塑料有两类,一类是 塑料,如聚乙烯、 等;一类是 塑料,如酚醛树脂等。?
(2)硫化后的橡胶适合制造汽车轮胎,加入 可增强轮胎的耐磨性。?
(3)在棉花、尼龙、涤纶、腈纶、羊毛、蚕丝、黏胶纤维中,属于天然纤维的是 ;属于人造纤维的是 ;属于合成纤维的是 。?
解析:根据教材相关内容,记清各种材料的组成、性能与用途。
答案:(1)合成树脂 热塑性 聚氯乙烯(或聚丙烯等) 热固性
(2)炭黑
(3)棉花、羊毛、蚕丝 黏胶纤维 尼龙、涤纶、腈纶
二、复合材料的性能和应用
7.下列说法错误的是( )
A.玻璃钢是以玻璃纤维作增强剂,合成树脂作基体的复合材料
B.飞机机身的复合材料大多是以金属为增强剂、纤维为基体的复合材料
C.制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强剂
D.航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
解析:飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强剂、金属为基体的复合材料,而B项中将基体与增强剂颠倒了。
答案:B
8.下列关于复合材料的说法不正确的是( )
A.金属材料不能制成复合材料
B.玻璃钢是日常生活中常用的复合材料,其强度可达到合金钢的水平
C.跳高运动员用的撑竿为复合材料制作
D.复合材料具有不可估量的应用前景,人类已从合成材料时代进入复合材料时代
解析: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,如金属基复合材料等,A错误;玻璃纤维和合成树脂复合成复合材料后,其材料的强度大大提高,可达到某些合金钢的水平,B正确;撑杆是用复合纤维材料制作而成,具有极强的韧性,C正确;复合材料是由许多材料组合起来的,它的设计自由度较大,可以选择不同的组分材料,还可以通过改变各组分材料的含量来满足不同的需求,故其应用前景不可估量,D正确。
答案:A
9.下列关于复合材料的说法正确的是( )
A.将不同性质的材料经简单混合便成为复合材料
B.合金就是复合材料
C.复合材料中的各部分作用相同
D.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的
解析:复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的,并不是简单的混合。复合材料的各部分作用是不同的,基体起连接作用,增强剂起骨架作用。
答案:D
三、正确认识有机高分子化合物
10.某高分子化合物的部分结构如下:
下列说法中正确的是( )
A.聚合物的分子式为C3H3Cl3
B.聚合物的链节为
C.该高聚物由单体CHClCHCl通过加聚反应得到
D.若n表示聚合度,则其相对分子质量为95n
解析:注意到碳碳单键可以旋转,则可判断上述聚合物重复的结构单元(即链节)为,该聚合物的结构简式,故选C。
答案:C
11.聚苯乙烯的结构为,试回答下列问题:
(1)聚苯乙烯的链节是 ,单体是 。?
(2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000,则该高聚物的聚合度n为 。?
(3)已知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物,可推测聚苯乙烯 (填“能”或“不能”)溶于CHCl3,具有 (填“热塑”或“热固”)性。?
解析:聚苯乙烯是苯乙烯(单体)通过加聚反应制得的,链节是:其聚合度n==500;根据线型高分子的性质可推知聚苯乙烯具有热塑性,可溶于CHCl3等有机溶剂。
答案:(1)
(2)500
(3)能 热塑
(建议用时:30分钟)
1.下列材料中属于复合材料的是( )
A.不锈钢
B.腈纶
C.钢筋混凝土建材
D.钢化玻璃
答案:D
2.维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式为,合成它的单体为( )
A.氟乙烯和全氟异丙烯
B.1,1-二氟乙烯和全氟丙烯
C.1-三氟甲基-1,3-丁二烯
D.全氟异戊二烯
解析:氟橡胶的链节主链中只有4个碳原子且全部是单键,因此其单体应该是两种各只含1个碳碳双键的单烯烃型。以2个链节主链碳为一段,将单键变成双键便可得到其对应的单体:CH2CF2和CF2CF—CF3。
答案:B
3.下列说法中不正确的是( )
A.合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维
B.酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料
C.锦纶丝接近火焰时先蜷缩,灰烬为有光泽的硬块
D.复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,其综合性能超过了单一材料
解析:聚氯乙烯属热塑性高分子塑料;复合材料的综合性能比单一材料好。
答案:B
4.橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物,具有良好的弹性,但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度,加工时往往需要进行硫化处理,即将橡胶原料与硫在一定条件下反应;橡胶制品硫化程度越高,强度越大,同时弹性越差。下列橡胶制品中,加工时硫化程度较高的是( )
A.医用橡胶手套 B.皮鞋胶底
C.自行车内胎 D.橡皮筋
解析:皮鞋胶底要求强度大,弹性差,此时硫化程度高。
答案:B
5.一般来说,轻、薄、疏松、滑爽的织物透气性强,穿在身上轻快、凉爽,是夏天普遍采用的衣料,各种真丝绸都具有以上特点,那么真丝绸衣服脏了应选用什么样的洗涤剂( )
A.弱碱性的合成洗涤剂
B.肥皂
C.中性的合成洗涤剂
D.纯碱
解析:真丝的主要成分是蛋白质,而蛋白质在酸性或碱性条件下都能够水解,所以洗涤真丝制品,最好使用中性的合成洗涤剂。肥皂和纯碱(Na2CO3)都显碱性,所以不能选用。
答案:C
6.下列说法不正确的是( )
A.通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶
B.塑料的主要成分是合成树脂,另外还含有一些添加剂
C.用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于合成纤维
D.合成橡胶的原料是煤、石油、天然气和农副产品
解析:用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于人造纤维,并不是合成材料。
答案:C
7.纤维复合材料中应用比较广泛的有碳纤维、玻璃纤维等。下列对纤维的说法不正确的是( )
A.玻璃可以在一定条件下拉成极细的丝,可用于纺织宇航服等
B.玻璃纤维易断,不能用于纺织
C.碳纤维化学稳定性好,耐酸碱、耐腐蚀、有良好的耐低温性能
D.氧化铝、二氧化硅、碳化硼等也可拉成纤维复合材料的增强材料
解析:复合材料中一种材料作为基体材料,另一种材料作为增强材料,玻璃纤维柔韧性好,可作为增强材料,用于纺织,故选B。
答案:B
8.下列说法正确的是( )
A.利用石油作原料制得的纤维是人造纤维
B.天然纤维是不能再被加工处理的
C.合成纤维、人造纤维和天然纤维统称化学纤维
D.煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维
解析:利用煤、石油和农副产品经过处理可以制得合成纤维,天然纤维经过一定的人工处理可得到人造纤维,人造纤维和合成纤维统称为化学纤维。
答案:D
9.现有下列高分子材料,请从下列各项中选择出最恰当的选项,将代号填入下表中。
(1)高分子结构示意图:
(2)高分子材料的主要性质特点:
A.具有热固性
B.可溶于有机溶剂
C.不溶于有机溶剂
D.具有确定的熔点
(3)主要应用:
a.用于制备塑料薄膜
b.用于制备光学仪器
c.用于制备车辆轮胎
硫化橡胶
??CH2—CH2??
(1)
(2)
(3)
答案:
硫化橡胶
??CH2—CH2??
(1)
(Ⅲ)
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(2)
C
B
B
(3)
c
a
b
10.聚氯乙烯简称PVC,是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一。
(1)工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步反应合成PVC:
乙烯甲乙PVC
氯乙烯是PVC的单体,其结构简式为 ;反应①的反应类型是 ;反应①的化学方程式为 。?
(2)有关PVC的下列说法正确的是 (填字母,下同)。?
A.PVC的单体是CH3CH2Cl
B.PVC是高分子化合物
C.PVC能够使溴的四氯化碳溶液褪色
D.PVC易降解
(3)化学工作者和广大消费者十分关注PVC保鲜膜的安全问题。PVC保鲜膜的安全隐患主要来自于塑料中残留的PVC单体以及不符合国家标准的增塑剂DEHA。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”的假设是 ( )
A.PVC塑料属于有机物
B.使用的有机助剂有毒
C.含氯的化合物不一定有毒
D.在高温下会分解出有毒物质
解析:首先确定聚合物及其单体的结构简式。
(1)聚氯乙烯结构简式为,其单体为CH2CHCl。乙烯先与Cl2加成生成甲(ClCH2CH2Cl),再消去1分子HCl得乙(),乙()在催化剂作用下发生加聚反应生成??CH2—CHCl??。
(2)氯乙烯含碳碳双键,但聚氯乙烯不含,所以不具有氯乙烯的性质。
(3)含氯有机物有毒。
答案:(1) 加成反应 CH2CH2+Cl2ClCH2CH2Cl (2)B (3)BD
课件24张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、合成材料
合成材料的品种很多,塑料、合成纤维和合成橡胶是我们常说的三大合成材料。
1.塑料
(1)成分:合成树脂和添加剂(如提高塑性的增塑剂、防止塑料老化的防老化剂等)。
(2)构成:塑料是聚合物,由小分子通过聚合反应制成,能合成聚合物的小分子物质叫单体。如聚乙烯的单体是CH2 CH2。
(3)分类:按受热特征的不同,塑料主要有热塑性塑料和热固性塑料两种,分别呈线型结构和体型结构。
(4)常见塑料:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃、脲醛塑料(电玉)、聚四氟乙烯等。目标导航预习导引一二塑料在一般情况下是否导电?
提示:塑料中的原子之间是以共价键结合的,没有自由电子和能够自由移动的离子,因此在一般情况下塑料不导电,是良好的电绝缘材料。目标导航预习导引一二2.纤维
(1)天然纤维:如棉花、羊毛、蚕丝、麻等。
(2)人造纤维:由天然纤维加工而成。
(3)合成纤维:利用石油、天然气、煤和农副产品为原料制成单体,经化学合成和机械加工而制得。
①性能:强度高,弹性好,耐磨,耐化学腐蚀,不怕虫蛀,但吸水性和透气性差。
②种类:锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶和丙纶被称为“六大纶”。目标导航预习导引一二天然纤维素包括棉花、羊毛、蚕丝和麻,它们的成分是否相同?
提示:不相同。棉花、麻的主要成分是纤维素,而羊毛、蚕丝的主要成分是蛋白质。目标导航预习导引一二3.橡胶
(1)天然橡胶:天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯,其结构简式
是 ,单体是异戊二烯。
(2)合成橡胶:
①通用橡胶:如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶。
②特种橡胶:耐热、耐酸碱的氟橡胶,耐高温和耐严寒的硅橡胶。
(3)结构特点:橡胶一般为线型结构,可塑性好,但强度和韧性差,为改善其性能,可采用硫化的方法,使橡胶形成体型结构,以增强橡胶的强度、韧性、弹性和化学稳定性。目标导航预习导引一二有机玻璃是玻璃吗?
提示:有机玻璃是塑料,不是玻璃。目标导航预习导引一二二、复合材料
1.概念:由两种或两种以上不同性能的材料组合而成的材料。
2.组成:由基体和增强剂组成,如玻璃钢是由作增强剂的玻璃纤维和作基体的合成树脂组成的复合材料。
3.性能:复合材料具有比单一材料更优越的性能,根据其组成材料不同,有的强度大、密度小;有的耐高温、耐腐蚀、绝缘性好;有的易导电、易导热等。目标导航预习导引一二(1)合金属于复合材料吗?为什么?
提示:复合材料是由两种或两种以上的性质不同的材料经特殊加工而成,复合材料的基本组成应有基体和增强剂,且两者的性质有明显的差异。而合金是由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合成的具有金属特性的物质,合金中的成分,性能有很大的相似性,故合金不属于复合材料。
(2)玻璃钢是合金吗?
提示:不是。玻璃钢是玻璃纤维增强塑料,即玻璃纤维和合成树脂组成的复合材料。一二知识精要典题例解迁移应用一、正确认识塑料 1.树脂和塑料的关系
(1)树脂成分单一,是指由单体聚合而成的高分子化合物,没有与各种添加剂混合。
(2)塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的,它的主要成分是合成树脂。
生产塑料制品时,在合成树脂中加入添加剂,经压制或挤压、吹制成型。
(3)塑料和树脂有时也常混用,因为有些塑料基本上是由合成树脂组成的,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。一二知识精要典题例解迁移应用2.塑料的类别和特性
(1)热塑性塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等):受热时软化并可熔化成流动的液体,冷却后变成固体,加热后又熔化,可反复加工,多次使用。热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时,分子间作用力减弱,易滑动;冷却时,相互作用增强,会重新硬化。
(2)热固性塑料(酚醛塑料,脲醛塑料等):在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状,但加工成型后就不会受热熔化。热固性塑料受热时,链与链间会形成共价键,产生一些交联,形成体型网状结构,硬化定型。一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 下列原料或制成的产品中,若出现破损不可以进行热修补的是( )
A.聚氯乙烯凉鞋
B.电木插座
C.聚丙烯材料
D.聚乙烯塑料膜
解析:对于A,其结构简式为 属于线型高分子化合物。对于C,结合生活实际,可知车辆内胎均可采用热补法(亦可以从自行车内胎具有弹性上判断该物质为线型高分子材料)。对于D,其结构简式为??CH2—CH2??,为线型材料。对于B,电木插座不具有弹性,应为体型高分子材料。
答案:B一二知识精要典题例解迁移应用现有两种高聚物A、B,A能溶于氯仿等有机溶剂,B不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔化,则下列叙述不正确的是( )
A.高聚物A可能具有弹性,而高聚物B一定没有弹性
B.高聚物A一定是线型高分子材料
C.高聚物A一定是体型高分子材料
D.高聚物B一定是体型高分子材料
解析:A溶于氯仿等有机溶剂说明一定不是体型高分子,而是线型高分子;B不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔化,则一定是体型高分子材料。
答案:C一二知识精要典题例解迁移应用二、常见纤维的组成和性能比较 一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 下列说法错误的是( )
A.从化学成分上看,人造棉、人造丝、人造毛没有区别
B.人造纤维是人工合成的纤维
C.“六大纶”都是合成纤维
D.用燃烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物一二知识精要典题例解迁移应用解析:人造纤维也叫再生纤维,它是用不能纺织的含天然纤维素的木浆、芦苇、小麦秆、甘蔗渣、棉花秸秆等为原料与二硫化碳、烧碱作用,生成纤维素磺酸酯,除去没用的杂质后,再把它溶解在碱液中,成为一种黏稠的液体,很像胶水,所以制成的纤维就叫黏胶纤维,黏胶纤维和棉花的化学组成一致。长的叫人造丝,短的叫人造棉,所以从化学成分上看人造棉、人造丝、人造毛都是黏胶纤维。“六大纶”即锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶和丙纶,都是以天然气、煤、石油等作为起始原料经化学反应而生产出来的纤维,所以都是合成纤维。毛织物材料的主要成分是蛋白质,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味;棉织物材料的主要成分是纤维素,所以棉织物燃烧时与棉花燃烧现象一致。
答案:B一二知识精要典题例解迁移应用下列关于纺织纤维特点的说法不正确的是( )
A.棉织物可以迅速吸收水分而且透气性强,产生凉爽感,穿着舒适;具有良好的水洗性,不起静电
B.毛织物具有独特的保暖性能,不容易被虫蛀,缺点是水洗后易收缩
C.棉织物和丝织物都有不起静电的特点
D.合成纤维的吸水性比天然纤维的吸水性差,但织物穿着的耐久性比天然纤维织物和人造纤维织物强
解析:羊毛和蚕丝都是蛋白质纤维,容易被虫蛀,B项是不正确的。
答案:B案例探究误区警示思悟升华四氯乙烯对环境有一定的危害,干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯;家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是( )
A.它们都属于纯净物
B.它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.它们的分子中都不含氢原子
D.它们都可由乙烯只发生加成反应得到
审题:要正确认识四氯乙烯和聚四氟乙烯的性质,必须明确其结构,特别是分子中所含官能团。
解题:聚四氟乙烯为加聚产物,属于混合物,分子中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A、B两项错误;乙烯发生加成反应后所得产物不含碳碳双键,而四氯乙烯中含有碳碳双键,D项错误。
答案:C案例探究误区警示思悟升华高聚物及其单体性质的认识误区:
(1)加聚反应中单体往往因具有不饱和键而性质非常活泼,如乙烯、氯乙烯。高聚物中不一定含有不饱和键,其性质很稳定,如聚乙烯、聚氯乙烯中不含 。
(2)由单一单体加聚生成的高聚物中元素的质量分数与单体中对应元素的质量分数相同。
(3)加聚反应的单体往往因具有碳碳不饱和键,化学性质非常活泼,但高聚物中不存在碳碳不饱和键,故其化学性质一般较稳定。案例探究误区警示思悟升华(1)有机高分子化合物都是混合物,没有固定的熔点和沸点。因为有机高分子化合物中结构单元重复的次数(即聚合度)不确定,也就是说同一种有机高分子化合物内分子大小不同。
(2)有机高分子化合物的相对分子质量虽然很大,但它们的结构并不复杂,都是由简单的结构单元重复连接而成。
(3)已知单体的结构简式,书写加聚产物结构简式的方法:以单体中碳碳双键为母体形成链节,双键写成单键,将双键碳原子上的取代基写在上面或下面(若为单个原子,可以不写在上面或下面),并在两个双键碳原子两端写出短线,最后书写方括号,注意短线要穿过方括号,在方括号后写上脚码n。如:
→ → (R1、R2、R3代表取代基)。案例探究误区警示思悟升华(4)判断加聚高聚物单体的方法
①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其合成单体为一种,将两个半键闭合即可。
如 的单体是 。
②凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的高聚物,其单体为两种,在正中央划线断开,然后两个半键闭合即可。如 的单体为CH3—CH CH2和CH2 CH2。案例探究误区警示思悟升华③凡链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”的划线方法断开,然后将两个半键闭合,四个碳中的双键断开,即单双键互换。
如 的单体是CH2 CH—CH CH2和 。第三章过关检测
(时间:45分钟 满分:100分)
知识点分布表
知识点
题号
合金
1、5
金属材料
2
金属的腐蚀与防护
3、10
传统非金属材料
4
新型有机高分子材料
6
复合材料
7、11
塑料
8
塑料、纤维、金属等综合考查
9
新型非金属材料
12
金属材料、合金、金属的腐蚀与防护等综合考查
13
传统非金属材料、合金、塑料等综合考查
14
塑料、纤维、复合材料等综合考查
15
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题意)
1.制造保险丝时,在铅中加入锑和少量其他金属的最主要原因是( )
A.升高熔点 B.降低熔点
C.减小硬度 D.增强抗腐蚀能力
答案:B
2.利用新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝,它和棉纤维一起编织成防辐射的服装,这是利用了金属的( )
A.耐腐蚀性 B.还原性
C.热传导性 D.延展性
解析:金属具有良好的延展性。物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延性;在外力(锤击或滚轧)作用下能碾成薄片而不破裂的性质叫展性。
答案:D
3.如图所示,自行车各部件防腐措施不恰当的是( )
A.①处涂机油 B.②处烤蓝
C.③处镀锌 D.④处镀铬
解析:自行车的各部分金属构件一般为烤蓝或金属镀层以防其生锈,而轴承部位则需涂抹机油。
答案:A
4.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:刚玉和金刚石的成分分别是三氧化二铝和碳;大理石和石灰石的主要成分都是碳酸钙;普通玻璃和普通水泥都是常见的硅酸盐材料;沙子和石英的主要成分都是二氧化硅,故本题答案是A。
答案:A
5.钢铁是铁和碳的合金的总称,其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和普通钢的认识中,你认为正确的是( )
A.它们的组成元素是相同的
B.耐腐蚀的性能不同
C.它们都属于钢,因此物理性质相同
D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁,因此它们的化学性质相同
解析:不锈钢是在普通钢的基础上加入Cr、Ni等多种元素炼成的钢材,它具有在常温下、空气中不易生锈的特点,B项正确。
答案:B
6.下列关于新型有机高分子材料的说法中不正确的是 ( )
A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒业等
B.合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度
C.复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强剂
D.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
答案:B
7.复合材料既保持了原材料的优点,克服了原材料的某些缺陷,也会产生优于原材料的特点。下列复合材料的性能对应正确的是( )
选项
复合材料
可能的性能
A
金属,C
强度高,抗冲击,绝缘性好,耐热温度低于300 ℃
B
陶瓷,SiO2
耐1 600 ℃以上高温,强度高,密度小
C
合成树脂,SiO2、
Al2O3、MgO
耐酸碱,化学稳定性好,强度高,密度小,韧性好
D
合成树脂,C
耐高温,强度高,导电性好,导热性好
解析:金属与C的复合材料具有耐高温,强度高,导电性好,导热性好的特点,A错误;陶瓷与SiO2的复合材料具有耐高温,强度高,密度小的特点,B正确;合成树脂与SiO2、Al2O3、MgO的复合材料具有强度高,抗冲击,绝缘性好的特点,但不耐酸碱,C错误;合成树脂与C的复合材料具有耐酸碱,化学稳定性好,强度高,密度小,韧性好的特点,但不耐高温,D错误。
答案:B
8.所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度,一律不得免费提供塑料购物袋。在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋(简称超薄塑料购物袋)。下列说法不正确的是( )
A.在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度,主要目的是控制塑料制品的使用,减少“白色污染”
B.的单体是苯乙烯
C.聚氯乙烯塑料强度大,抗腐蚀性强,可以用来包装需长时间保存的食品
D.用于食品包装的塑料制品,属于热塑性塑料,可回收再利用
解析:聚氯乙烯塑料会产生对人体有害的物质,不能用来长时间包装食品,C项说法不正确。
答案:C
9.区分日常生活中的下列各组物质,所加试剂或操作方法错误的是( )
选项
待区分的物质
所加试剂与操作方法
A
食盐和纯碱
食醋,观察有无气泡
B
金和黄铜
观察外观
C
棉和羊毛织物
取少量灼烧,闻气味
D
PVC扣板和电玉
加热,观察是否熔化
解析:NaCl与Na2CO3中只有后者能与CH3COOH反应,放出CO2气体;羊毛织物是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味;电玉是热固性塑料,加热时不易熔化。
答案:B
10.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护
B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀
C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀
D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-Fe3+
答案:B
11.现在的楼房窗户多数用铝合金制作或者用塑钢制作,下列说法正确的是( )
A.顾名思义,塑钢就是塑料制作的钢材
B.塑钢非常稳定,耐火烧,耐酸碱腐蚀
C.塑钢是塑料中掺入钢材而制作成的
D.塑钢是以聚氯乙烯为基材、以碳酸钙为填充材料或者用玻璃纤维增强的一种材料
解析:塑钢是以聚氯乙烯为基材、以碳酸钙为填充材料或者用玻璃纤维增强的一种材料,不是钢材,不耐火烧。
答案:D
12.下列关于材料的特性及用途的说法不正确的是( )
A.玻璃纤维柔软如丝,可像棉纱一样纺织,但拉伸强度低
B.光导纤维传导光的能力很强,是非常好的通讯材料
C.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用于制造柴油机
D.玻璃钢强度高、密度小、耐腐蚀,可用于制造废水处理系统的管道
解析:玻璃纤维的拉伸强度较高。
答案:A
二、非选择题(本题共3小题,共40分)
13.(14分)金属是一种重要的材料,人类的生活和生产都离不开金属,从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限:
(1)每年世界上钢铁的产量很高,但钢铁的腐蚀也给人类带来了巨大的损失,铁锈的主要成分是 ,铁在潮湿的空气中锈蚀主要属于 腐蚀,铁锅锈蚀的正极反应式为 。?
(2)铝的活动性比铁强,但铝在空气中却比铁表现出良好的抗腐蚀性,如家庭中“钢精锅”是由铝合金做成的,它能长期使用的原因是铝表面形成 。?
(3)下列关于铁制品保护措施的说法中不正确的是 (填序号)。?
①衣架和电线外面包上一层塑料以防锈
②在海轮的外壳上常焊有铜块,且定期更新
③在自行车钢圈上镀上一层金属铬,摩擦部位加上机油或黄油
(4)如图所示,铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中,铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是 (填序号)。?
(5)铁是人们生活中常用的金属材料,请列举两种防止铁制品被腐蚀的方法: 、 。?
解析:钢铁的腐蚀以电化学腐蚀为主。Al的性质活泼,但在空气中易被氧气氧化后生成致密氧化物保护膜,具有抗腐蚀性。Fe比Cu活泼,轮船焊铜块不能起到防腐作用。
答案:(1)Fe2O3·xH2O 电化学 O2+2H2O+4e-4OH- (2)致密的氧化物保护膜 (3)② (4)Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ (5)涂油漆,焊上一块锌、添加合金元素等。
14.(14分)材料是人类赖以生存的重要物质基础。材料种类很多,通常可分为金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料及复合材料。
(1)生活中的玻璃、陶瓷、水泥属于上述材料中的 ,其生产原料不需要使用石灰石的是 。?
①玻璃是重要的硅酸盐制品,生产玻璃时,石灰石和石英反应的化学方程式是 。?
②我国汉代器物和秦俑彩绘用的颜料“汉紫”,其成分为紫色的硅酸铜钡(铜为+2价),它的化学式为:BaCuSi2Ox,则x的值为 。?
(2)合金是被广泛应用的金属材料。
①在原子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金常温下呈液态,说明合金的熔点比成分金属的熔点 。?
②铜锌合金外观和金相似,常被误认为黄金,试写出一种鉴别黄铜与黄金的方法: 。铜器表面容易生成一薄层铜绿[主要成分是Cu2(OH)2CO3],请写出铜在潮湿的空气中发生电化学腐蚀的负极反应: 。?
(3)合成塑料、合成橡胶和合成纤维是常说的三大合成材料。
①下列属于塑料制品的是 。?
A.汽车轮胎 B.涤纶
C.聚乙烯制品 D.玻璃钢
②天然橡胶是线型高分子,因高分子链上有双键易老化,工业上常将它与含硫物质作用转变成为体型网状分子的 橡胶。?
③有机玻璃受热时会软化,易加工成型。有机玻璃是一种 (选填“硅酸盐”“塑料”“纤维”或“橡胶”)。导电塑料的结构可表示为??CHCH??,则其单体的结构简式为 。?
答案:(1)无机非金属材料 陶瓷
①CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ ②6
(2)①低 ②取少许合金加入少量稀盐酸(或稀硫酸、硝酸等),若有气泡产生,则证明是假黄金[或往少许合金中加入Hg(NO3)2溶液、AgNO3溶液等,观察有无Hg、Ag等金属析出;高温灼烧合金,观察是否变黑等] Cu-2e-Cu2+
(3)①C ②硫化 ③塑料 CH≡CH
15.(12分)(1)聚丙烯腈——合成腈纶又称人造羊毛,如何用简单的方法区别一件羊毛衫是否为真品: ,丙烯腈为CH2CHCN,请写出聚丙烯腈的结构简式: 。?
(2)钙塑板是一种质轻、消声、隔热、防潮的新型家居装修材料。它是以高压聚乙烯、轻质碳酸钙和少量助剂为原料制成的。下列有关钙塑板的说法不正确的是 。?
A.钙塑板是一种复合材料
B.钙塑板可作隔音材料
C.钙塑板可以长期接触酸性溶液而不被腐蚀
D.钙塑板在制造过程中掺入的碳酸钙应该适量
(3)特快电热壶由于快捷方便,被许多家庭、宾馆使用。请根据图示回答下列问题:
制作材料中属于合金的是 (填物质编号,下同),属于有机物的是 ;制作手柄的塑料属于 (填“热塑性”或“热固性”)塑料。?
答案:(1)取少量线头,点燃,若有烧焦羽毛气味,说明是真品
(2)C
(3)① ②③④ 热固性
课件17张PPT。专题一专题二专题一 金属腐蚀快慢的判断
1.金属腐蚀快慢比较
金属发生化学腐蚀的腐蚀速率是由金属的活泼性决定的,在相同条件下,一般金属越活泼越易发生腐蚀。金属发生电化学腐蚀时其腐蚀速率与电极材料、电解质溶液等也有关系。
(1)原电池负极材料的腐蚀速率与正极材料的活泼性有关:正极材料的活泼性越差,负极金属越容易腐蚀。
(2)在同一电解质溶液中,电解原理引起的腐蚀速率>原电池原理引起的腐蚀速率>化学腐蚀速率>有防腐蚀措施的腐蚀速率。
(3)在不同溶液中,金属在电解质溶液中的腐蚀速率大于金属在非电解质溶液中的腐蚀速率;金属在强电解质溶液中的腐蚀速率大于金属在弱电解质溶液中的腐蚀速率。专题一专题二(4)有保护措施的条件下,无防护条件的腐蚀速率>有一般防护条件的腐蚀速率>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀速率>外接电流的阴极保护法条件下的腐蚀速率。
2.应用
(1)制取H2:纯锌与稀盐酸或稀硫酸反应制取H2时反应速率较慢,滴入少量CuSO4溶液后,产生H2的速率明显加快。其原因是锌置换出铜,形成锌铜原电池,加快反应速率。
(2)Mg、Al作电极与NaOH溶液形成原电池时,发生腐蚀的金属为Al(不是金属性更强的镁)的原因:能与NaOH溶液发生氧化还原反应的金属为铝。
(3)Cu、Fe作电极与浓硝酸形成原电池时,发生腐蚀的金属为Cu(不是活泼性更强的铁)的原因:Fe与浓硝酸在常温下发生钝化现象。专题一专题二【例1】 某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。一周后观察:
(1)铁钉被腐蚀的程度最大的是 (填实验序号)。?
(2)实验④中主要发生的是 (填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。?
(3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为: 。?
(4)根据上述实验,你认为铁发生电化学腐蚀的条件是 。?专题一专题二(5)据资料显示,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。下列防止金属被腐蚀采取的措施可行的是 (填序号)。?
①健身器材刷油漆 ②自行车钢圈镀铬 ③将钢管用导线与锌块连接 ④将钢管用导线与碳棒连接
解析:铁钉在电解质溶液中腐蚀最快,腐蚀的程度最大。Fe在NaCl溶液中发生电化学腐蚀,负极反应式为Fe-2e- Fe2+。铁发生电化学腐蚀的条件是在潮湿的环境中,有氧气存在。使金属与介质隔绝、改变金属内部结构、使被保护金属作原电池正极,都可以保护金属。
答案:(1)④ (2)电化学腐蚀
(3)Fe-2e- Fe2+
(4)在潮湿环境中,有氧气存在 (5)①②③专题一专题二迁移训练1 铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式: 。?
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请在方框内画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。专题一专题二正极反应 ,?
负极反应 。?
(3)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从下表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式: , 。劣质不锈钢被腐蚀的实验现象是 。?专题一专题二解析:(1)该反应是FeCl3氧化金属铜,离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。
(2)将(1)中反应设计成原电池必须是Cu作负极,选择比铜不活泼的金属或碳棒为正极,FeCl3溶液作电解质溶液。
(3)根据题给条件,此不锈钢在盐溶液中腐蚀明显,可选择的药品为CuO、浓硫酸,先用水稀释浓硫酸,再用稀硫酸与CuO反应生成CuSO4溶液,不锈钢与CuSO4溶液反应,在不锈钢的表面有红色物质生成,即可验证劣质不锈钢易被腐蚀。
答案:(1)2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
(2)
2Fe3++2e- 2Fe2+ Cu-2e- Cu2+
(3)CuO+H2SO4 CuSO4+H2O
CuSO4+Fe FeSO4+Cu
不锈钢表面有红色物质生成专题一专题二专题二 高分子化合物的结构、性质、合成材料的种类及分类专题一专题二专题一专题二【例2】 某品牌男士休闲西服标签的部分内容如下表,请根据标签提供的信息,回答下列问题。 (1)西服成分中,属于合成纤维的是 。?
(2)在面料中加入涤纶的作用是 (任答一条)。?
(3)从熨烫标准推测,羊毛、涤纶这些纤维材料具有的特点是 。?
(4)从面料和里料中各抽出一丝线头点燃,现象是:
面料 ;里料 。?专题一专题二解析:从标签的成分分析,羊毛属于天然纤维,涤纶属于合成纤维,涤纶有耐磨性,纤维材料不耐高温,将面料和里料各抽一丝线头灼烧,有烧焦羽毛气味的是天然纤维(蛋白质),熔化成黑色小球的是合成纤维。
答案:(1)涤纶
(2)增加面料耐磨性
(3)不耐高温
(4)有烧焦羽毛的味道 熔化成黑色小球专题一专题二迁移训练2 物质的性质和功能与分子结构间有着密切的关系,几种常用高分子材料的结构(或结构片段)如下:专题一专题二(1)不会被酸、碱、王水及多数有机溶剂所腐蚀的塑料是 (填序号,下同)。?
(2)属于热塑性塑料且可溶于氯仿的是 。?
(3)热固性塑料是 。?
(4)属于合成纤维,俗称“涤纶”的是 ,废弃的涤纶织物经处理后可回收利用;写出涤纶水解后生成的两种物质的结构简式 。?
解析:(1)由几种高分子材料的结构可知A、B、C、D为线型结构,B为聚四氟乙烯,号称“塑料王”,难溶于酸、碱、王水及多数有机溶剂;A为有机玻璃,可溶于氯仿等某些有机溶剂;E为体型结构,属于热固性塑料;C是天然橡胶;D是聚对苯二甲酸乙二醇酯,俗称“涤纶”,属于合成纤维,水解后生成对苯二甲酸和乙二醇。专题一专题二答案:(1)B (2)A (3)E (4)D
、
HO—CH2—CH2—OH
