【浙教版】科学九上 2.6材料的利用与发展 巩固提升练
一、选择题
1．我国施景莲用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料，用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料。根据用途推测，以下性质不是该材料必须具有的是（ ）
A．耐高温 B．磁性强 C．强度大 D．抗氧化
【答案】B
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据题意，用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料，用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料，进行分析判断。
【解答】 用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料，用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料，该材料必须具有耐高温、强度大、抗氧化等性质，无需具有铁磁性。
故选B。
2．如图所示的能自动去污杀菌的衣服面料，充分利用了纳米材料疏水、疏油的特性，能设计制作出各式特殊性能的衣服。该案例说明了（ ）
A．该设计使纳米材料具有疏水、疏油的特性
B．新材料为设计提供了更广的发展空间
C．该设计促进了纳米技术的革新
D．新的杀菌服设计一定要采用新材料
【答案】B
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据题目描述分析这种纳米材料的发展趋势即可。
【解答】 根据题意可知，某企业利用一种疏水、疏油的纳米材料研制出一款不沾油污的面料，使用该面料可制作T恤。该案例说明新材料为设计提供了更广阔的发展空间，
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．（2022九上·杭州期中）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
【答案】A
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据金属材料包括金属及合金分析。
【解答】钛合金属于金属材料；
故选A。
4．观察并分析如图所示的自行车设计，制作挡泥板的材料要求能熔铸成型并有一定的弹性和韧性，材料选择合理的是（ ）
A．石材 B．玻璃 C．塑料 D．陶瓷
【答案】C
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】物质的性质决定用途，也能根据用途判断材料的性质。
【解答】 制作前轮挡泥板的过程包括选择合适的材料，如耐用的塑料或金属板，并根据车轮的尺寸和形状进行裁剪。
故C符合题意，而ABD不合题意。
故选C。
5．合成材料的应用，大大方便了人类的生活。下列生活用品由合成材料制成的是( )
A．纯棉毛巾 B．不锈钢餐具 C．真丝睡衣 D．塑料水管
【答案】D
【知识点】材料的利用与发展
【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。
【解答】合成材料主要包括塑料、合成纤维和合成橡胶。
A、纯棉毛巾是由棉线制成的，棉花属于天然材料，A不合题意；
B、不锈钢是一种铁合金，属于金属材料，B不合题意；
C、真丝睡衣是由蚕丝制成的，蚕丝属于天然材料，C不合题意；
D、塑料是一种合成材料，D符合题意。
故答案为：D。
6．（2025九下·慈溪模拟）材料的应用贯穿人类文明。下列物质属于有机合成材料的是
A.彩漆鸳鸯形盒中的木料 B.四羊方尊中的青铜 C. C919飞机外壳中的铝锂合金 D.宇航服中的身成纤维
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点；材料的利用与发展
【解析】【分析】根据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，进行分析判断。
【解答】 A、彩漆鸳鸯形盒中的木料，属于天然材料，故选项错误。
B、青铜是铜的合金，属于金属材料，故选项错误。
C、铝锂合金属于金属材料，故选项错误。
D、合成纤维属于三大有机合成材料之一，故选项正确。
故答案为：D。
7．镁合金被誉为“21 世纪绿色工程材料”， 其密度仅有钢铁的四分之一， 还具有强度高、导电性好、耐腐蚀等特性。下列物体不适合用该材料制作的是（ ）
A．自行车的车架 B．平板电脑外壳
C．起重机配重 D．仪器中的电子元件
【答案】C
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据镁合金的性质及各 选项中物质的特点分析。
【解答】镁合金密度仅有钢铁的四分之一， 该材料不适合起重机配重制作。
故选C。
8．垃圾是放错位置的资源，金华市以创建文明城市为契机，全域推进垃圾分类工作，把生活垃圾按图示分四类进行科学处置，实行”定时、定点”投放，金属易拉罐属于（ ）
A．可回收物 B．其他垃圾
C．有害垃圾 D．厨余垃圾
【答案】A
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】垃圾分类，一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。垃圾分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，减少垃圾处理量和处理设备的使用，降低处理成本，减少土地资源的消耗，具有社会、经济、生态等几方面的效益。垃圾分类“四步骤”第一步：是不是有毒有害；第二步：是不是可回收物；第三步：是不是易腐烂发酵发臭；第四步：剩下的都是其他垃圾
【解答】金属易拉罐主要由金属材料构成，所以属于可回收物，故A正确。
故答案为：A.
9．（浙教版科学九上第二章 第6节材料的利用与发展）从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，然后是铁器时代，而铝的利用是近百年的事。在①金属活动性顺序、②地壳中金属元素的含量、③金属的延展性、④金属的导电性、⑤金属冶炼的难度这五个因素中，与此有关的是（ ）。
A．①④ B．①⑤ C．②③ D．④⑤
【答案】B
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据金属使用的先后顺序与金属的活动性和冶炼难度有关分析。
【解答】 由金属利用的先后顺序可知，金属的使用先后与①金属活动性顺序、⑤金属冶炼的难度有关，而与②地壳中金属元素的含量、③金属的延展性、④金属的导电性没有关系；
故选B。
10． 人造卫星上的抛物面天线通常由一种新型材料制成，如图所示，发射之前，将天线折叠起来装进卫星体内，把卫星送到预定轨道后，经加热，折叠的卫星天线能够自然展开，恢复抛物面形状，这种新型材料是（ ）
A．保温材料 B．超导材料 C．记忆材料 D．隐形材料
【答案】C
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】镍和钛混合成为合金，叫记忆合金。他有自己独特的物理特性，即温度变化会引起晶体结构发生变化，从而导致形状变化。
【解答】把卫星送到预定轨道后，经加热，折叠的卫星天线能够自然展开，恢复抛物面形状，这种新型材料是记忆材料。
故答案为：C。
11．（浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 2.4 物质的分类 同步练习）对物质进行分类是我们研究物质的便捷途径，现有以下物质：①塑料保鲜膜；②纯碱；③硝酸钾；④铝制易拉罐；⑤高铁的铁轨；⑥我国自主生产的圆珠笔头的圆珠；⑦PET制的矿泉水瓶；⑧磷酸二铵；⑨烧碱。对上述物质分类不正确的是（ ）
A．属于复合肥的有③⑧ B．属于有机合成材料的有①⑦
C．属于金属材料的有④⑤⑥ D．属于碱的有②⑨
【答案】D
【知识点】常见物质的分类；材料的利用与发展；盐与化肥
【解析】【分析】根据复合肥要含有氮、磷、钾中至少两种营养元素分析；根据有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶分析；根据金属材料包括纯金属和合金分析；根据碱的定义分析。
【解答】A.硝酸钾中含有植物所需氮、钾元素，磷酸二铵中含有植物所需磷、氮元素，都属于复合肥，不符合题意；
B.塑料保鲜膜、PET制的矿泉水瓶所用材料为塑料，塑料属于有机合成材料，不符合题意；
C.铝制易拉罐、高铁的铁轨、我国自主生产的圆珠笔头的圆珠所用材料为金属或合金，都属于金属材料，不符合题意；
D.纯碱为碳酸钠，属于盐类物质，符合题意；
故答案为：D。
12．（纳米材料的应用和发展前景）下列物质中不属于新材料的是（ ）
A．记忆合金 B．纳米材料 C．绿色能源 D．石油和煤炭
【答案】D
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】新材料包括：“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”等．
【解答】解：形状记忆合金、纳米材料、隐性材料、绿色能源都属于新材料，石油和煤炭不属于新材料．
故选：D．
13．（2024·龙港模拟）本届杭州亚残运会为运动员提供了全碳纤维电动轮椅(如图)，车架全身采用了高强度碳纤维材质，轻便透气、使用便捷，体现了“让科技有温度”。你认为在选择轮椅材质的过程中，不需要考虑的因素是
A．硬度大 B．耐腐蚀性强 C．密度小 D．导热性好
【答案】D
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】物质的性质决定用途，也能根据用途推测物质的性质。
【解答】 选择轮椅材质的过程中，需要考虑制造轮椅的材料的硬度要大、耐腐蚀性要强，可以保证轮椅的牢固性。而密度要小，可以保证轮椅轻便，比较省力，而无需考虑导热性。
故选D。
14．（2025九上·浙江月考）第十九届亚洲运动会在杭州成功举办，亚运会充满了“化学元素”。下列属于有机高分子材料的是（ ）
A．“大莲花”场馆的主体结构材料——钢
B．场馆顶部的覆盖膜——聚四氟乙烯
C．场地的防滑涂层——石墨烯
D．主火炬使用的可再生燃料——甲醇
【答案】B
【知识点】合金与合金的性质；材料的利用与发展
【解析】【分析】有机高分子材料是指用有机高分子化合物制成的材料，分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。【解答】A.钢是铁的合金，属于金属材料，故A不符合题意；
B.聚四氟乙烯属于塑料，属于有机高分子材料，故B符合题意；
C.石墨烯属于碳单质，属于无机非金属材料，故C不符合题意；
D.甲醇含碳元素，属于有机物，甲醇的相对分子质量为：，相对分子质量很小，不属于有机高分子材料，故D不符合题意。
故答案为：B。
15．（初中科学浙教版九年级下册 4.4实现可持续发展）如图是循环经济模式图，下列行为中，能较好地体现循环经济的是（ ）
①东北大豆和小麦间作 ②消费者选用一次性用品 ③我国农耕区谷物种植和家畜饲养的混合模式 ④城市垃圾集中填埋 ⑤北京留民营村的生态农场 ⑥生产企业减少对商品的过度包装 ⑦珠江三角洲的基塘生产 ⑧加强对产品生命周期的环境监管
A．①③④⑤⑧ B．②④⑤⑥⑦ C．①③④⑤⑦ D．③⑤⑥⑦⑧
【答案】D
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】废弃物经过分类后，一部分可以加工再利用，另一部分则经过处理后归还到环境中，减少对环境的污染。
【解答】循环经济的特征是低开采、高利用、低排放，因此符合此要求的有③⑤⑥⑦⑧。
故答案为：D
二、填空题
16． 新材料的研制和使用促进“中国制造”走向世界．用下列对应序号填空．
①金属材料 ②无机非金属材料 ③合成材料 ④复合材料
（1）钒钢用于制造高铁的铁轨，它属于 ．
（2）特种陶瓷用于制作月球车中的超声电动机，它属于 ．
（3）国产大飞机的轮胎是用合金钢和橡胶等物质制成的，它属于 ．
【答案】①；②；④
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途；材料的利用与发展；金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】（1）钒钢用于制造高铁的铁轨，它属于金属材料，故填：①；
（2）特种陶瓷属于无机非金属材料，故填：②；
（3）大飞机的轮胎是用合金钢和橡胶等物质制成的，它属于复合材料，故填：④．
【分析】根据已有的材料的成分和类别进行分析解答即可．
17．中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700℃下隔绝空气反应得到了纳米级金刚石粉末和化合物X。该成果被科学家们喻为“稻草变黄金”。回答下列问题：
（1） CCl4中碳元素的化合价为 ；化合物X 的化学式为 。
（2）该反应需要隔绝空气进行的原因是 。
【答案】（1）+4；NaCl
（2）金属钠能与空气中的氧气发生反应
【知识点】元素化合价的规则与计算；材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）根据化合物中正负化合价的代数和为零分析，根据质量守恒定律化学变化前后元素的种类不变分析；
（2）根据金属钠的性质分析。
【解答】 （1）化合物中正负化合价的代数和为零，CCl4中氯元素的化合价为-1价，
设碳元素的化合价为x，则x+（-1）×4=0，解得：x=+4；
根据质量守恒定律化学变化前后元素的种类，反应前CCl4和金属钠中含有碳元素、氯元素和钠元素，反应后纳米级金刚石粉末中只有碳元素，因此化合物X为NaCl；
（2）金属钠化学性质活泼，能与空气中的氧气反应，因此该反应需隔绝空气进行；
18．材料科学已成为当今世界上最热门的前沿学科之一，材料一般分为金属材料、无机非金属材料、合成材料和复合材料等。2005年3月28日，连续空缺6年的国家技术发明一等奖被授予中国工程院院士、中南大学校长黄伯云所领导的课题组，因为他们发明了“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”。黄伯云是益阳市南县人，他和他的创新团队历经20年，7000多个日日夜夜的拼搏，在经过无数次失败之后，终于获得成功，不仅打破欧美的垄断和技术封锁、而且性能更优。
（1）“炭/炭航空制动材料“中的两个“炭”字代表两种不同的含碳材料，由此制得的这种航空制动材料属于 材料。
（2）合成材料的大量使用有优点也有缺点，请你任意写出其中的优、缺点各一种，优点 ，缺点 。
【答案】（1）复合
（2）强度高；废弃物造成白色污染
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）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（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。
（2）合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，主要是指通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物。
【解答】（1）由小题干中的“炭/炭航空制动材料中的两个炭字代表两种不同的含碳材料”分析可知该材料是由两种不同性质的材料，通过物理或化学的方法组成具有新性能的材料，所以是复合材料。
（2）合成塑料、合成纤维和合成橡胶号称20世纪三大有机合成材料。合成材料具有耐腐蚀、强度高等优点，但它们不易被分解，容易造成白色污染。
故答案为：（1）复合
（2）耐腐蚀、强度高；废弃物造成白色污染
19．有这样一种材料，被称为“新材料之王”，它就是——石墨烯。材料一：石墨烯(图1)是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，只有一个原子那么厚，是人类已知的最薄材料，是构成其他新型碳材料的基本组成单元，如图2所示。
材料二：石墨烯是很好的导电、导热体，也是人类已知的强度最高的材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%，它又非常致密，即使是氦原子——最小的气体原子也无法穿透它。
（1）从物质的组成类别分析，石墨烯属于 。
（2）石墨烯、C60、碳纳米管、石墨这四种物质虽具有不同的物理特性，但它们也有共同之处： (写出一点)。
（3）物质的结构决定性质，性质决定用途。依据材料，下列推断正确的是____。
A．石墨烯可以层层堆叠构成三维的石墨
B．石墨烯可以制成高压输电线的外包装材料，用来减轻质量
C．石墨烯可以制造超薄的柔性触摸屏，不用担心把智能手机摔碎
D．石墨烯可以制作防弹背心，也可用于其他防弹表面，如防弹窗等
E．石墨烯可以制成隔热保温材料，用于房屋建造方面
【答案】（1）单质
（2）都由碳原子构成
（3）A；B；C；D；E
【知识点】常见物质的分类；材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）只有一种物质组成纯净物，由多种物质组成混合物。只有一种元素组成的纯净物叫单质，由多种元素组成的纯净物叫化合物。
（2）根据物质组成的知识解答；
（3） 根据题中有关石墨烯的说法和资料进行分析。
【解答】 （1）石墨是由同种元素组成的纯净物，属于单质；
（2）石墨烯、C60、碳纳米管、石墨这4种物质虽具有不同的物理特性，但他们也有共同之处都是碳原子构成的；
（3）A.石墨烯可以层层堆叠构成三维的石墨，故A正确；
B.石墨烯可以制成高压输电线的外包装材料，用来减轻质量，故B正确；
C.石墨烯可以制造超薄的柔性触摸屏，不用担心把智能手机摔碎，故C正确；
D.石墨烯可以制作防弹背心，也可用于其他防弹表面，如防弹窗等，故D正确；
E.石墨烯可以制成隔热保温材料，用于房屋建造方面，故E正确；
故选ABCDE。
20．我国使用的人民币硬币，一元币为钢芯镀镍（Ni），伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。
（1）铸造以上硬币用到的材料都是 （填“合成材料”或“金属材料”）。
（2）选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是（填序号）。
A．金属的导电性 B．金属的耐腐蚀性
C．金属的硬度 D．金属价格与硬币面值的吻合度
（3）以上金属被发现、使用的先后顺序为：铜、铁、铝。金属大规模被使用的先后顺序跟（选填字母） (A.地壳中金属元素的含量 B.金属的导电性 C.金属的活动性）关系最大；目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用，其目的是（选填字母） 。
A.节约金属资源 B.合理开采矿物 C.防止钢在冶金工业上
【答案】（1）金属材料
（2）A
（3）C；A
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【解答】（1）金属材料包括纯金属和合金，铸造硬币用的是合金，属于金属材料；（2）用途由性质决定的，铸造硬币的材料不需要考虑其导电性，故选A；（3）铝比铁活泼，铁比铜活泼，越活泼的金属越晚被人类使用，所以选项C符合题意；废旧金属的回收再利用目的是为了节约金属资源。
【分析】该题考查了金属材料及其应用
21． 某兴趣小组参观学校食堂，发现其中蕴含丰富的化学知识．
（1）下列食堂中的常见用品，其主要材料属于合成材料的是 （填字母）．
A、棉布围裙 B、陶瓷碗 C、不锈钢锅 D、塑料桶
（2）同学们在食堂外就闻到了菜香，用粒子观点解释其原因： ．
（3）食堂使用的是加碘盐，这里的“碘”指的是 （填“单质”、“元素”或“原子”），食用加碘盐有利于补充 （填营养素的名称）．
（4）做好饭菜，关闭燃气阀门，使火焰熄灭的原理是 ．
【答案】D；分子在不断的运动；元素；无机盐；清除可燃物
【知识点】分子的热运动；分子间的作用力；分子之间存在空隙；材料的利用与发展
【解析】【解答】（1）A、棉布属于天然材料，B、陶瓷属于无机硅酸盐材料，C、不锈钢属于金属材料，D、塑料属于有机合成材料，故填：D；
（2）同学们在食堂外就闻到了菜香是因为分子在不断的运动，故填：分子在不断的运动．
（3）食堂使用的是加碘盐的“碘”指的是元素，食用加碘盐有利于补充无机盐，故填：元素，无机盐；
（4）关闭燃气阀门，使火焰熄灭是因为移走了可燃物，故填：清除可燃物．
【分析】根据已有的材料的类别、分子的运动以及化学与人体健康的知识和灭火的原理进行分析解答即可．
22．化学新材料的应用，使人们的生活质量不断提高．如图，是我们日常生活中的电线．不同时期使用的金属材料不同，有铝合金，铁，铜．
（1）电线中，含有的金属元素是 ，含有的有机合成材料是 ．
（2）铝在金属活动性顺序表内的位置比较靠前，铝虽然比较活泼，但是却不易被氧化，原因是： ，我们可以用稀硫酸除铝锈（氧化铝），反应的化学方程式： ．铝可以压制为铝箔，说明铝具有良好的 ．
（3）由电线所用材料的变迁，你得到的启示是
【答案】（1）Al、Fe、Cu；聚氯乙烯塑料、橡胶
（2）Al与氧气反应生成致密的氧化膜；Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O；延展性
（3）化学对社会进步和人类文明有重要贡献
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途；塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点；材料的利用与发展；金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】（1）铝合金中含有金属铝，电线中还含有铁和铜；有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶，所以电线中含有的有机合成材料是聚乙烯塑料和橡胶；
（2）铝易与氧气反应生成一层致密的氧化膜，对内部的铝起到保护作用；反应物是氧化铝和硫酸，生成物是硫酸铝和水，用观察法配平即可，所以方程式是：Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O；铝可以压制为铝箔，说明铝具有良好的延展性；
（3）化学对人类社会的进步起到了推进作用，故填：化学对社会进步和人类文明有重要贡献．
故答案为：（1）Al、Fe、Cu；聚氯乙烯塑料、橡胶；（2）Al与氧气反应生成致密的氧化膜；Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O；延展性；（3）化学对社会进步和人类文明有重要贡献．
【分析】（1）电线中含有的金属元素是在汉字中带钅字旁的元素（汞和金除外）；有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶等；（2）根据铝易与氧气反应生成一层致密的氧化膜，再根据化学方程式的写法考虑；（3）化学对人类社会的进步起到了推进作用．
三、实验与探究题
23． Mg(OH)2是一种新型的阻燃剂，在温度达到380℃时分解吸收热量并释放出水，同时生成的氧化镁附着于可燃物的表面阻止了进一步燃烧。某同学用氨水在实验室模拟制取 的过程：一定温度下，往一定量的氯化镁中加入氨水(氨水易挥发)，生成 ，再通过结晶、过滤，得到 晶体。为探究获得较高 晶体转化率的条件，该同学进行下述对比实验，数据如下：
实验编号 氯化镁溶液浓度，/(g·L- ) 反应温度/℃ Mg(OH)2转化率/%
a 20 30 27.06
b 40 30 56.77
c 40 40 69.64
d 40 60 54.30
e 60 60 50.60
（1）实验b和c的目的是 。
（2） 由实验数据可知，能够得到最多Mg(OH)2的条件是 (填浓度和温度)。
（3） 在氯化镁溶液浓度都是40g/L的情况下，60℃时 的转化率比 时低的原因是 。
【答案】（1）探究氯化镁溶液浓度相同时，反应温度对氢氧化镁转化率的影响
（2）40g/L，40℃
（3）氨水易挥发，温度越高，氨水挥发越快，参与反应的氨水越少，获得的氢氧化镁晶体越少
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求确定探究目的；
（2）根据表格数据分析；
（3）根据氨水的挥发性随温度的升高而增大。
【解答】（1）根据控制变量方法，可知实验B和C的氯化镁溶液浓度相同，反应温度不同，所以实验B和C的目的是：探究氯化镁溶液浓度相同时，反应温度对氢氧化镁转化率的影响；
（2）根据实验数据可知，氢氧化镁的转化率最高为56.77%，那么能够得到最多Mg（OH）2的条件是：40g/L和40℃；
（3）在氯化镁溶液浓度都是40g/L的情况下，60℃时Mg（OH）2的转化率比40℃时低的原因是：氨水易挥发，温度越高，氨水挥发越快，参与反应的氨水越少，获得的氢氧化镁晶体越少。
24．阅读以下材料，回答相关问题．
纳米材料的小尺寸效应
物质的尺度加工到1～100nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发生变化，这些物质组成的材料称为“纳米材料”．
纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象．随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改变．由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”．纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面：1．特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色．尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属铬变成铬黑．金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于l%，约几微米厚度就能完全消光．利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料，以很高效率将太阳能转变为热能、电能．还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等.2．特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，当晶体达到纳米尺寸时却截然不同．例如：金的熔点为1064℃，而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃，直径为5nm的金粉熔点降低到830℃．此特性可应用于粉末冶金工业.3．特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变．例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电；通常绝缘的二氧化硅颗粒在20nm时却开始导电．此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领.4．特殊力学性质：氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂．研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸钙等纳米材料构成．纳米金属要比传统金属硬3～5倍．金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金刚石制品还要坚硬．
纳米材料小尺寸效应还表现在超导电性，介电性能、声学特性以及化学性能等方面．纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用，如图是1993年中国科学院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标志着我国开始在世界纳米领域占有一席之地．
请回答下列问题：
（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成 ．（选填：“导体”或“绝缘体”）
（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，请对此种材料提出一项可以应用于人体的设想：
（3）小东针对纳米材料的“特殊光学性质”，提出了一个问题：金属的颜色会变黑吗？
请你判断这是不是一个可以探究的科学问题．答：
（4）请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题： ．
【答案】（1）绝缘体
（2）人造牙齿
（3）不是
（4）纳米晶体的熔点与其直径有关吗
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题．
【解答】解：（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成绝缘体；（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，应用于人体的设想是人造牙齿、人造骨骼等．（3）金属的颜色会变黑不是一个可以探究的科学问题，其探究的价值不高．（4）针对纳米材料“特殊热学性质”，提出可以探究的科学问题是：纳米晶体的熔点与其直径有关吗？或纳米晶体的直径越小，它的熔点如何变化？
故答案为：（1）绝缘体；（2）人造牙齿；（3）不是；（4）纳米晶体的熔点与其直径有关吗．
25．（2022九上·舟山期中）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） 。
【答案】（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
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据题中所给图示结合垃圾的正确处理方式分析。
【解答】（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 。
26．（2025七下·温岭期末）中国被西方人誉为“瓷器之国”。中国瓷器经历了由陶器到瓷器的发展过程
（1）陶土和瓷土是制作陶瓷的两种主要原料，它们在成分、特性及成品效果上有显著区别。瓷土的主要成分为铝硅氧羟基化合物[Al2Si2O3(OH)4]。铝硅氧羟基化合物由 种元素组成。
（2）陶艺作品制作流程如下：揉泥→制坯→干燥→素烧→施釉→烧制。揉泥是指用手均匀按压和折叠泥料，排空泥料中的空气，这个过程中，由于 ，所以发生的变化属于物理变化。
（3）在瓷器烧制过程中，火焰的种类对瓷器的釉色、呈色效果有决定性影响。在还原性火焰中，金属元素的化合价降低。则以下一些反应(箭头左边为反应物，箭头右边为生成物)，属于还原性火焰中发生的有 。
A. Co2O3(氧化钴)+CO→CoO+CO2
B.
C.
（4）陶瓷具有优良的性质，被广泛应用于微电子与电气工业、机械与汽车工业、医疗器材制造等，如图是用陶瓷制作的轴承与滚珠，根据这个用途可推断出陶瓷具有的一种性质： 。
【答案】（1）4
（2）没有新物质生成
（3）A、C
（4）硬度高或耐磨性强
【知识点】化学变化与物理变化的判别；有关化学式的计算和推断；材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）化学式中元素种类的判断，根据化学式中所含元素符号的种类确定元素的种类。
（2）物理变化和化学变化的判断，物理变化是没有新物质生成的变化。
（3）氧化还原反应的判断，在化学反应中，元素化合价降低的反应属于还原反应，还原性火焰中发生的反应属于还原反应。
（4）物质性质与用途的关系，根据物质的用途推断物质的性质。
【解答】（1）铝硅氧羟基化合物的化学式为Al2Si2O3(OH)4，其中含有Al、Si、O、H四种元素，所以铝硅氧羟基化合物由4种元素组成。
（2）揉泥过程中，只是排空泥料中的空气，没有新物质生成，根据物理变化的定义，没有新物质生成的变化属于物理变化，所以这个过程中发生的变化属于物理变化。
（3）A、在Co2O3+CO→CoO+CO2反应中，Co元素的化合价从+3价降低到+2价，属于还原反应，符合还原性火焰中发生的反应。
B、在FeO+O2→Fe2O3反应中，Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，属于氧化反应，不符合。
C、在Fe2O3+CO→FeO+CO2反应中，Fe元素的化合价从+3价降低到+2价，属于还原反应，符合还原性火焰中发生的反应。
所以属于还原性火焰中发生的有 A、C。
（4）陶瓷被用来制作轴承与滚珠，轴承与滚珠需要承受摩擦，所以可推断出陶瓷具有硬度高或耐磨性强的性质。
27．（纳米材料的应用和发展前景）阅读《碳纳米管》．
碳纳米管
小雨在中国科技馆内看到了对“碳纳米管”材料的介绍后（如图1所示），想更加详细的了解，于是就上网搜索．她了解到碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能．如图2所示，它是由一些柱形的碳管同轴套构而成，直径大约在1 到30nm 之间，长度可达到1μm（1μm=103nm）．这种管完全由碳原子构成，并可看成是由单层石墨六角网面以其上某一方向为轴，卷曲360°而形成的无缝中空管，相邻管子之间的距离约为0.34nm．碳纳米管的抗拉强度最大可达到2×1011Pa，是钢的100倍，密度却只有钢的 ，它是最强的纤维，在强度与重量之比方面，这种纤维是最理想的．如果用碳纳米管做成绳索，是迄今唯一可从月球挂到地球表面而不会被自身重量拉折的绳索，如果用它做成地球﹣﹣月球载人电梯，人们来往月球和地球便方便了．用这种轻而柔软、结实的材料做防弹背心那就更加理想了．
碳纳米管可用于锂离子电池负极材料．碳纳米管的层间距为0.34nm，略大于石墨的层间距0.335nm，这有利于Li+的嵌入与迁出，它特殊的圆筒状构型不仅可使Li+ 从外壁和内壁两方面嵌入，又可防止因溶剂化Li+嵌入引起的石墨层剥离而造成负极材料的损坏．碳纳米管掺杂石墨时可提高石墨负极的导电性，消除极化．实验表明，用碳纳米管作为添加剂或单独用作锂离子电池的负极材料均可显著提高负极材料的嵌Li+ 容量和稳定性．
碳纳米管对接触它的人的眼睛、皮肤会引起不适，可能会引起呼吸系统的疾病，对某些水生生物来说是有毒的．因此研究人员表示，在碳纳米管未来发展前景问题上，必须慎重和有准备地进行权衡．人们还没有充分了解其对环境和人类健康的影响，应防止它作为大规模生产材料进入环境中．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）两个Li+之间有相互 （选填“吸引”或“排斥”）的作用．
（2）请写出碳纳米管的优点 （写出一条即可）；请设想一种碳纳米管材料在未来生产生活中的应用 ．
（3）小雨在对碳纳米管的资料进行整理后，提出了以下几个问题，你认为可探究的问题是 （选填选项前的字母）．
A．碳纳米管容易导电吗？
B．碳纳米管为什么这么薄？
C．碳纳米管在生活中有什么用处？
D．碳纳米管的抗拉强度与它的直径有什么关系？
【答案】（1）排斥
（2）抗拉强度大；做成耐拉的绳索、做成防弹背心、用于电池
（3）D
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；（2）碳纳米管密度小、强度大，可以作为制作防弹背心的材料；（3）在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题．
【解答】解：（1）两个Li+之间有相互排斥的作用．（2）碳纳米管的优点是抗拉强度大重量轻等，碳纳米管材料在未来生产生活中的应用实例有做成耐拉的绳索、做成防弹背心、用于电池．（3）碳纳米管是一种神奇的物质，要探究有价值的问题，碳纳米管的抗拉强度与它的直径有什么关系属于有价值的问题，故D正确．
故答案为：（1）排斥；（2）抗拉强度大；做成耐拉的绳索、做成防弹背心、用于电池；（3）D．
四、综合题
28．在《联合国气候变化框架公约》大会上通过的《京都协议》中明确规定：发达国家要限制二氧化碳等温室气体的排放量。科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯（C2H4），其化学方程式为：2CO2+6H2＝C2H4+4H2O。
若用36 g氢气转化二氧化碳，则能处理标准状况下的二氧化碳气体多少升？同时又能生成多少克化工原料乙烯？（已知：标准状况下，二氧化碳的密度为1.977 g/L）
【答案】解：设能处理CO2气体的质量为x ，生成乙烯的质量为y2CO2+6H2＝C2H4+4H2O88 12 28x 36g yx =264g y=84g标准状况下的二氧化碳气体体积为 ≈133.5L答：若用36 g氢气转化二氧化碳，则能处理标准状况下的二氧化碳气体133.5L，同时又能生成84克化工原料乙烯
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据化学方程式进行计算，得到二氧化碳和乙烯的质量，然后根据质量=体积×密度，求出二氧化碳的体积。
29．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】（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；
【知识点】材料的利用与发展
【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。
30．纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，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。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） 纳米陶瓷刀 （填“能”或“不能”）被磁铁吸引，它的耐磨性好，是因为它的 高。
（2） 如图是纳米陶瓷刀、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，下同），反映普通菜刀磨损特点的是曲线 。
（3）根据纳米陶瓷的特点，它还可以被制成什么生活用品？
【答案】（1）不能；硬度
（2）c；a
（3）盛放强酸、碱、盐的容器
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）磁铁只能吸引铁、钴、镍等铁磁性物质。根据硬度和耐磨性的关系解答；
（2）纳米陶瓷耐磨性强，即相同实际内磨损最小，据此分析；
（3）性质决定用途，根据纳米陶瓷的其它特点解答。
【解答】 （1）由材料可知：采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀，完全无磁性，不能被磁铁吸引。因为它的硬度高，因此耐磨性好；
（2）观察图像知：在磨损时间相同的情况下，曲线c所显示的磨损程度小，这与纳米陶瓷刀的耐磨性好相符合。而普通菜刀磨损最快，对应曲线a。
（3）根据“耐腐蚀”可知，纳米陶瓷，还可以作盛放强酸、碱、盐的容器。
31．（纳米材料的应用和发展前景）阅读短文，回答问题
气凝胶由于密度只有每立方厘米3毫克，日前已经作为“世界上密度最低的固体”正式入选《吉尼斯世界纪录》．气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有99.8%的空间．这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400℃的高温，并且它耐磨且富有弹性．
宇航员穿上用加入18毫米厚的气凝胶层宇航服，能帮助宇航员扛住1400℃的高温和零下130℃的超低温．如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，那么，就算炸药直接炸中，对金属片也分毫无伤．
气凝胶表面有成百上千万的小孔，科学家们将气凝胶亲切地称为“超级海绵”，它是非常理想的吸附水中污染物的材料．含有气凝胶的网球拍击球的能力超强．
（1）关于宇航服加入气凝胶的好处说法不正确的是
A．耐高温 B．抗压 C．导热性好 D．质量小
（2）气凝胶是吸附水中污染物非常理想材料是因为它 ．
（3）气凝胶的网球拍击球能力超强是因为它的 好．
（4）气凝胶的密度为 kg/m3，一块20cm×15cm×10cm的长方形砖，质量为7.5kg，同样大小的一块气凝胶质量为 g．
【答案】（1）C
（2）多孔
（3）弹性
（4）3；9
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）因气凝胶非常坚固耐用，用它制造的宇航服质量小，耐高温；（2）因吸附水中污染物的材料应是多孔状、类似海绵结构，而气凝胶可以达到这个要求；（3）因为气凝胶耐磨且富有弹性，用气凝胶制成的网球拍，击球的能力会更强；（4）气凝胶由于密度只有每立方厘米3毫克，据此换算单位解答即可．
【解答】解：（1）因气凝胶非常坚固耐用，用它制造的宇航服质量小，耐高温，故C不正确；（2）气凝胶是吸附水中污染物非常理想材料是因为它多孔．（3）气凝胶的网球拍击球能力超强是因为它的弹性好．（4）气凝胶密度ρ=3mg/cm3=3kg/m3，砖的体积V砖=V气凝胶=20cm×15cm×10cm=3×103cm3，
根据ρ= 得，气凝胶的质量m=ρV气凝胶=3×103cm3×3mg/cm3=9000mg=9g．
故答案为：（1）C；（2）多孔；（3）弹性；（4）3；9．
32．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。
【答案】（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
【知识点】塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点；材料的利用与发展
【解析】【分析】（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。
【解答】（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
1 / 1【浙教版】科学九上 2.6材料的利用与发展 巩固提升练
一、选择题
1．我国施景莲用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料，用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料。根据用途推测，以下性质不是该材料必须具有的是（ ）
A．耐高温 B．磁性强 C．强度大 D．抗氧化
2．如图所示的能自动去污杀菌的衣服面料，充分利用了纳米材料疏水、疏油的特性，能设计制作出各式特殊性能的衣服。该案例说明了（ ）
A．该设计使纳米材料具有疏水、疏油的特性
B．新材料为设计提供了更广的发展空间
C．该设计促进了纳米技术的革新
D．新的杀菌服设计一定要采用新材料
3．（2022九上·杭州期中）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
4．观察并分析如图所示的自行车设计，制作挡泥板的材料要求能熔铸成型并有一定的弹性和韧性，材料选择合理的是（ ）
A．石材 B．玻璃 C．塑料 D．陶瓷
5．合成材料的应用，大大方便了人类的生活。下列生活用品由合成材料制成的是( )
A．纯棉毛巾 B．不锈钢餐具 C．真丝睡衣 D．塑料水管
6．（2025九下·慈溪模拟）材料的应用贯穿人类文明。下列物质属于有机合成材料的是
A.彩漆鸳鸯形盒中的木料 B.四羊方尊中的青铜 C. C919飞机外壳中的铝锂合金 D.宇航服中的身成纤维
A．A B．B C．C D．D
7．镁合金被誉为“21 世纪绿色工程材料”， 其密度仅有钢铁的四分之一， 还具有强度高、导电性好、耐腐蚀等特性。下列物体不适合用该材料制作的是（ ）
A．自行车的车架 B．平板电脑外壳
C．起重机配重 D．仪器中的电子元件
8．垃圾是放错位置的资源，金华市以创建文明城市为契机，全域推进垃圾分类工作，把生活垃圾按图示分四类进行科学处置，实行”定时、定点”投放，金属易拉罐属于（ ）
A．可回收物 B．其他垃圾
C．有害垃圾 D．厨余垃圾
9．（浙教版科学九上第二章 第6节材料的利用与发展）从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，然后是铁器时代，而铝的利用是近百年的事。在①金属活动性顺序、②地壳中金属元素的含量、③金属的延展性、④金属的导电性、⑤金属冶炼的难度这五个因素中，与此有关的是（ ）。
A．①④ B．①⑤ C．②③ D．④⑤
10． 人造卫星上的抛物面天线通常由一种新型材料制成，如图所示，发射之前，将天线折叠起来装进卫星体内，把卫星送到预定轨道后，经加热，折叠的卫星天线能够自然展开，恢复抛物面形状，这种新型材料是（ ）
A．保温材料 B．超导材料 C．记忆材料 D．隐形材料
11．（浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 2.4 物质的分类 同步练习）对物质进行分类是我们研究物质的便捷途径，现有以下物质：①塑料保鲜膜；②纯碱；③硝酸钾；④铝制易拉罐；⑤高铁的铁轨；⑥我国自主生产的圆珠笔头的圆珠；⑦PET制的矿泉水瓶；⑧磷酸二铵；⑨烧碱。对上述物质分类不正确的是（ ）
A．属于复合肥的有③⑧ B．属于有机合成材料的有①⑦
C．属于金属材料的有④⑤⑥ D．属于碱的有②⑨
12．（纳米材料的应用和发展前景）下列物质中不属于新材料的是（ ）
A．记忆合金 B．纳米材料 C．绿色能源 D．石油和煤炭
13．（2024·龙港模拟）本届杭州亚残运会为运动员提供了全碳纤维电动轮椅(如图)，车架全身采用了高强度碳纤维材质，轻便透气、使用便捷，体现了“让科技有温度”。你认为在选择轮椅材质的过程中，不需要考虑的因素是
A．硬度大 B．耐腐蚀性强 C．密度小 D．导热性好
14．（2025九上·浙江月考）第十九届亚洲运动会在杭州成功举办，亚运会充满了“化学元素”。下列属于有机高分子材料的是（ ）
A．“大莲花”场馆的主体结构材料——钢
B．场馆顶部的覆盖膜——聚四氟乙烯
C．场地的防滑涂层——石墨烯
D．主火炬使用的可再生燃料——甲醇
15．（初中科学浙教版九年级下册 4.4实现可持续发展）如图是循环经济模式图，下列行为中，能较好地体现循环经济的是（ ）
①东北大豆和小麦间作 ②消费者选用一次性用品 ③我国农耕区谷物种植和家畜饲养的混合模式 ④城市垃圾集中填埋 ⑤北京留民营村的生态农场 ⑥生产企业减少对商品的过度包装 ⑦珠江三角洲的基塘生产 ⑧加强对产品生命周期的环境监管
A．①③④⑤⑧ B．②④⑤⑥⑦ C．①③④⑤⑦ D．③⑤⑥⑦⑧
二、填空题
16． 新材料的研制和使用促进“中国制造”走向世界．用下列对应序号填空．
①金属材料 ②无机非金属材料 ③合成材料 ④复合材料
（1）钒钢用于制造高铁的铁轨，它属于 ．
（2）特种陶瓷用于制作月球车中的超声电动机，它属于 ．
（3）国产大飞机的轮胎是用合金钢和橡胶等物质制成的，它属于 ．
17．中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700℃下隔绝空气反应得到了纳米级金刚石粉末和化合物X。该成果被科学家们喻为“稻草变黄金”。回答下列问题：
（1） CCl4中碳元素的化合价为 ；化合物X 的化学式为 。
（2）该反应需要隔绝空气进行的原因是 。
18．材料科学已成为当今世界上最热门的前沿学科之一，材料一般分为金属材料、无机非金属材料、合成材料和复合材料等。2005年3月28日，连续空缺6年的国家技术发明一等奖被授予中国工程院院士、中南大学校长黄伯云所领导的课题组，因为他们发明了“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”。黄伯云是益阳市南县人，他和他的创新团队历经20年，7000多个日日夜夜的拼搏，在经过无数次失败之后，终于获得成功，不仅打破欧美的垄断和技术封锁、而且性能更优。
（1）“炭/炭航空制动材料“中的两个“炭”字代表两种不同的含碳材料，由此制得的这种航空制动材料属于 材料。
（2）合成材料的大量使用有优点也有缺点，请你任意写出其中的优、缺点各一种，优点 ，缺点 。
19．有这样一种材料，被称为“新材料之王”，它就是——石墨烯。材料一：石墨烯(图1)是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，只有一个原子那么厚，是人类已知的最薄材料，是构成其他新型碳材料的基本组成单元，如图2所示。
材料二：石墨烯是很好的导电、导热体，也是人类已知的强度最高的材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%，它又非常致密，即使是氦原子——最小的气体原子也无法穿透它。
（1）从物质的组成类别分析，石墨烯属于 。
（2）石墨烯、C60、碳纳米管、石墨这四种物质虽具有不同的物理特性，但它们也有共同之处： (写出一点)。
（3）物质的结构决定性质，性质决定用途。依据材料，下列推断正确的是____。
A．石墨烯可以层层堆叠构成三维的石墨
B．石墨烯可以制成高压输电线的外包装材料，用来减轻质量
C．石墨烯可以制造超薄的柔性触摸屏，不用担心把智能手机摔碎
D．石墨烯可以制作防弹背心，也可用于其他防弹表面，如防弹窗等
E．石墨烯可以制成隔热保温材料，用于房屋建造方面
20．我国使用的人民币硬币，一元币为钢芯镀镍（Ni），伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。
（1）铸造以上硬币用到的材料都是 （填“合成材料”或“金属材料”）。
（2）选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是（填序号）。
A．金属的导电性 B．金属的耐腐蚀性
C．金属的硬度 D．金属价格与硬币面值的吻合度
（3）以上金属被发现、使用的先后顺序为：铜、铁、铝。金属大规模被使用的先后顺序跟（选填字母） (A.地壳中金属元素的含量 B.金属的导电性 C.金属的活动性）关系最大；目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用，其目的是（选填字母） 。
A.节约金属资源 B.合理开采矿物 C.防止钢在冶金工业上
21． 某兴趣小组参观学校食堂，发现其中蕴含丰富的化学知识．
（1）下列食堂中的常见用品，其主要材料属于合成材料的是 （填字母）．
A、棉布围裙 B、陶瓷碗 C、不锈钢锅 D、塑料桶
（2）同学们在食堂外就闻到了菜香，用粒子观点解释其原因： ．
（3）食堂使用的是加碘盐，这里的“碘”指的是 （填“单质”、“元素”或“原子”），食用加碘盐有利于补充 （填营养素的名称）．
（4）做好饭菜，关闭燃气阀门，使火焰熄灭的原理是 ．
22．化学新材料的应用，使人们的生活质量不断提高．如图，是我们日常生活中的电线．不同时期使用的金属材料不同，有铝合金，铁，铜．
（1）电线中，含有的金属元素是 ，含有的有机合成材料是 ．
（2）铝在金属活动性顺序表内的位置比较靠前，铝虽然比较活泼，但是却不易被氧化，原因是： ，我们可以用稀硫酸除铝锈（氧化铝），反应的化学方程式： ．铝可以压制为铝箔，说明铝具有良好的 ．
（3）由电线所用材料的变迁，你得到的启示是
三、实验与探究题
23． Mg(OH)2是一种新型的阻燃剂，在温度达到380℃时分解吸收热量并释放出水，同时生成的氧化镁附着于可燃物的表面阻止了进一步燃烧。某同学用氨水在实验室模拟制取 的过程：一定温度下，往一定量的氯化镁中加入氨水(氨水易挥发)，生成 ，再通过结晶、过滤，得到 晶体。为探究获得较高 晶体转化率的条件，该同学进行下述对比实验，数据如下：
实验编号 氯化镁溶液浓度，/(g·L- ) 反应温度/℃ Mg(OH)2转化率/%
a 20 30 27.06
b 40 30 56.77
c 40 40 69.64
d 40 60 54.30
e 60 60 50.60
（1）实验b和c的目的是 。
（2） 由实验数据可知，能够得到最多Mg(OH)2的条件是 (填浓度和温度)。
（3） 在氯化镁溶液浓度都是40g/L的情况下，60℃时 的转化率比 时低的原因是 。
24．阅读以下材料，回答相关问题．
纳米材料的小尺寸效应
物质的尺度加工到1～100nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发生变化，这些物质组成的材料称为“纳米材料”．
纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象．随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改变．由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”．纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面：1．特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色．尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属铬变成铬黑．金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于l%，约几微米厚度就能完全消光．利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料，以很高效率将太阳能转变为热能、电能．还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等.2．特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，当晶体达到纳米尺寸时却截然不同．例如：金的熔点为1064℃，而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃，直径为5nm的金粉熔点降低到830℃．此特性可应用于粉末冶金工业.3．特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变．例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电；通常绝缘的二氧化硅颗粒在20nm时却开始导电．此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领.4．特殊力学性质：氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂．研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸钙等纳米材料构成．纳米金属要比传统金属硬3～5倍．金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金刚石制品还要坚硬．
纳米材料小尺寸效应还表现在超导电性，介电性能、声学特性以及化学性能等方面．纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用，如图是1993年中国科学院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标志着我国开始在世界纳米领域占有一席之地．
请回答下列问题：
（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成 ．（选填：“导体”或“绝缘体”）
（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，请对此种材料提出一项可以应用于人体的设想：
（3）小东针对纳米材料的“特殊光学性质”，提出了一个问题：金属的颜色会变黑吗？
请你判断这是不是一个可以探究的科学问题．答：
（4）请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题： ．
25．（2022九上·舟山期中）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） 。
26．（2025七下·温岭期末）中国被西方人誉为“瓷器之国”。中国瓷器经历了由陶器到瓷器的发展过程
（1）陶土和瓷土是制作陶瓷的两种主要原料，它们在成分、特性及成品效果上有显著区别。瓷土的主要成分为铝硅氧羟基化合物[Al2Si2O3(OH)4]。铝硅氧羟基化合物由 种元素组成。
（2）陶艺作品制作流程如下：揉泥→制坯→干燥→素烧→施釉→烧制。揉泥是指用手均匀按压和折叠泥料，排空泥料中的空气，这个过程中，由于 ，所以发生的变化属于物理变化。
（3）在瓷器烧制过程中，火焰的种类对瓷器的釉色、呈色效果有决定性影响。在还原性火焰中，金属元素的化合价降低。则以下一些反应(箭头左边为反应物，箭头右边为生成物)，属于还原性火焰中发生的有 。
A. Co2O3(氧化钴)+CO→CoO+CO2
B.
C.
（4）陶瓷具有优良的性质，被广泛应用于微电子与电气工业、机械与汽车工业、医疗器材制造等，如图是用陶瓷制作的轴承与滚珠，根据这个用途可推断出陶瓷具有的一种性质： 。
27．（纳米材料的应用和发展前景）阅读《碳纳米管》．
碳纳米管
小雨在中国科技馆内看到了对“碳纳米管”材料的介绍后（如图1所示），想更加详细的了解，于是就上网搜索．她了解到碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能．如图2所示，它是由一些柱形的碳管同轴套构而成，直径大约在1 到30nm 之间，长度可达到1μm（1μm=103nm）．这种管完全由碳原子构成，并可看成是由单层石墨六角网面以其上某一方向为轴，卷曲360°而形成的无缝中空管，相邻管子之间的距离约为0.34nm．碳纳米管的抗拉强度最大可达到2×1011Pa，是钢的100倍，密度却只有钢的 ，它是最强的纤维，在强度与重量之比方面，这种纤维是最理想的．如果用碳纳米管做成绳索，是迄今唯一可从月球挂到地球表面而不会被自身重量拉折的绳索，如果用它做成地球﹣﹣月球载人电梯，人们来往月球和地球便方便了．用这种轻而柔软、结实的材料做防弹背心那就更加理想了．
碳纳米管可用于锂离子电池负极材料．碳纳米管的层间距为0.34nm，略大于石墨的层间距0.335nm，这有利于Li+的嵌入与迁出，它特殊的圆筒状构型不仅可使Li+ 从外壁和内壁两方面嵌入，又可防止因溶剂化Li+嵌入引起的石墨层剥离而造成负极材料的损坏．碳纳米管掺杂石墨时可提高石墨负极的导电性，消除极化．实验表明，用碳纳米管作为添加剂或单独用作锂离子电池的负极材料均可显著提高负极材料的嵌Li+ 容量和稳定性．
碳纳米管对接触它的人的眼睛、皮肤会引起不适，可能会引起呼吸系统的疾病，对某些水生生物来说是有毒的．因此研究人员表示，在碳纳米管未来发展前景问题上，必须慎重和有准备地进行权衡．人们还没有充分了解其对环境和人类健康的影响，应防止它作为大规模生产材料进入环境中．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）两个Li+之间有相互 （选填“吸引”或“排斥”）的作用．
（2）请写出碳纳米管的优点 （写出一条即可）；请设想一种碳纳米管材料在未来生产生活中的应用 ．
（3）小雨在对碳纳米管的资料进行整理后，提出了以下几个问题，你认为可探究的问题是 （选填选项前的字母）．
A．碳纳米管容易导电吗？
B．碳纳米管为什么这么薄？
C．碳纳米管在生活中有什么用处？
D．碳纳米管的抗拉强度与它的直径有什么关系？
四、综合题
28．在《联合国气候变化框架公约》大会上通过的《京都协议》中明确规定：发达国家要限制二氧化碳等温室气体的排放量。科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯（C2H4），其化学方程式为：2CO2+6H2＝C2H4+4H2O。
若用36 g氢气转化二氧化碳，则能处理标准状况下的二氧化碳气体多少升？同时又能生成多少克化工原料乙烯？（已知：标准状况下，二氧化碳的密度为1.977 g/L）
29．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。
30．纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，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。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） 纳米陶瓷刀 （填“能”或“不能”）被磁铁吸引，它的耐磨性好，是因为它的 高。
（2） 如图是纳米陶瓷刀、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，下同），反映普通菜刀磨损特点的是曲线 。
（3）根据纳米陶瓷的特点，它还可以被制成什么生活用品？
31．（纳米材料的应用和发展前景）阅读短文，回答问题
气凝胶由于密度只有每立方厘米3毫克，日前已经作为“世界上密度最低的固体”正式入选《吉尼斯世界纪录》．气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有99.8%的空间．这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400℃的高温，并且它耐磨且富有弹性．
宇航员穿上用加入18毫米厚的气凝胶层宇航服，能帮助宇航员扛住1400℃的高温和零下130℃的超低温．如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，那么，就算炸药直接炸中，对金属片也分毫无伤．
气凝胶表面有成百上千万的小孔，科学家们将气凝胶亲切地称为“超级海绵”，它是非常理想的吸附水中污染物的材料．含有气凝胶的网球拍击球的能力超强．
（1）关于宇航服加入气凝胶的好处说法不正确的是
A．耐高温 B．抗压 C．导热性好 D．质量小
（2）气凝胶是吸附水中污染物非常理想材料是因为它 ．
（3）气凝胶的网球拍击球能力超强是因为它的 好．
（4）气凝胶的密度为 kg/m3，一块20cm×15cm×10cm的长方形砖，质量为7.5kg，同样大小的一块气凝胶质量为 g．
32．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。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据题意，用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料，用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料，进行分析判断。
【解答】 用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料，用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料，该材料必须具有耐高温、强度大、抗氧化等性质，无需具有铁磁性。
故选B。
2．【答案】B
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据题目描述分析这种纳米材料的发展趋势即可。
【解答】 根据题意可知，某企业利用一种疏水、疏油的纳米材料研制出一款不沾油污的面料，使用该面料可制作T恤。该案例说明新材料为设计提供了更广阔的发展空间，
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．【答案】A
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据金属材料包括金属及合金分析。
【解答】钛合金属于金属材料；
故选A。
4．【答案】C
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】物质的性质决定用途，也能根据用途判断材料的性质。
【解答】 制作前轮挡泥板的过程包括选择合适的材料，如耐用的塑料或金属板，并根据车轮的尺寸和形状进行裁剪。
故C符合题意，而ABD不合题意。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】材料的利用与发展
【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。
【解答】合成材料主要包括塑料、合成纤维和合成橡胶。
A、纯棉毛巾是由棉线制成的，棉花属于天然材料，A不合题意；
B、不锈钢是一种铁合金，属于金属材料，B不合题意；
C、真丝睡衣是由蚕丝制成的，蚕丝属于天然材料，C不合题意；
D、塑料是一种合成材料，D符合题意。
故答案为：D。
6．【答案】D
【知识点】塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点；材料的利用与发展
【解析】【分析】根据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，进行分析判断。
【解答】 A、彩漆鸳鸯形盒中的木料，属于天然材料，故选项错误。
B、青铜是铜的合金，属于金属材料，故选项错误。
C、铝锂合金属于金属材料，故选项错误。
D、合成纤维属于三大有机合成材料之一，故选项正确。
故答案为：D。
7．【答案】C
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据镁合金的性质及各 选项中物质的特点分析。
【解答】镁合金密度仅有钢铁的四分之一， 该材料不适合起重机配重制作。
故选C。
8．【答案】A
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】垃圾分类，一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。垃圾分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，减少垃圾处理量和处理设备的使用，降低处理成本，减少土地资源的消耗，具有社会、经济、生态等几方面的效益。垃圾分类“四步骤”第一步：是不是有毒有害；第二步：是不是可回收物；第三步：是不是易腐烂发酵发臭；第四步：剩下的都是其他垃圾
【解答】金属易拉罐主要由金属材料构成，所以属于可回收物，故A正确。
故答案为：A.
9．【答案】B
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据金属使用的先后顺序与金属的活动性和冶炼难度有关分析。
【解答】 由金属利用的先后顺序可知，金属的使用先后与①金属活动性顺序、⑤金属冶炼的难度有关，而与②地壳中金属元素的含量、③金属的延展性、④金属的导电性没有关系；
故选B。
10．【答案】C
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】镍和钛混合成为合金，叫记忆合金。他有自己独特的物理特性，即温度变化会引起晶体结构发生变化，从而导致形状变化。
【解答】把卫星送到预定轨道后，经加热，折叠的卫星天线能够自然展开，恢复抛物面形状，这种新型材料是记忆材料。
故答案为：C。
11．【答案】D
【知识点】常见物质的分类；材料的利用与发展；盐与化肥
【解析】【分析】根据复合肥要含有氮、磷、钾中至少两种营养元素分析；根据有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶分析；根据金属材料包括纯金属和合金分析；根据碱的定义分析。
【解答】A.硝酸钾中含有植物所需氮、钾元素，磷酸二铵中含有植物所需磷、氮元素，都属于复合肥，不符合题意；
B.塑料保鲜膜、PET制的矿泉水瓶所用材料为塑料，塑料属于有机合成材料，不符合题意；
C.铝制易拉罐、高铁的铁轨、我国自主生产的圆珠笔头的圆珠所用材料为金属或合金，都属于金属材料，不符合题意；
D.纯碱为碳酸钠，属于盐类物质，符合题意；
故答案为：D。
12．【答案】D
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】新材料包括：“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”等．
【解答】解：形状记忆合金、纳米材料、隐性材料、绿色能源都属于新材料，石油和煤炭不属于新材料．
故选：D．
13．【答案】D
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】物质的性质决定用途，也能根据用途推测物质的性质。
【解答】 选择轮椅材质的过程中，需要考虑制造轮椅的材料的硬度要大、耐腐蚀性要强，可以保证轮椅的牢固性。而密度要小，可以保证轮椅轻便，比较省力，而无需考虑导热性。
故选D。
14．【答案】B
【知识点】合金与合金的性质；材料的利用与发展
【解析】【分析】有机高分子材料是指用有机高分子化合物制成的材料，分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。【解答】A.钢是铁的合金，属于金属材料，故A不符合题意；
B.聚四氟乙烯属于塑料，属于有机高分子材料，故B符合题意；
C.石墨烯属于碳单质，属于无机非金属材料，故C不符合题意；
D.甲醇含碳元素，属于有机物，甲醇的相对分子质量为：，相对分子质量很小，不属于有机高分子材料，故D不符合题意。
故答案为：B。
15．【答案】D
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】废弃物经过分类后，一部分可以加工再利用，另一部分则经过处理后归还到环境中，减少对环境的污染。
【解答】循环经济的特征是低开采、高利用、低排放，因此符合此要求的有③⑤⑥⑦⑧。
故答案为：D
16．【答案】①；②；④
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途；材料的利用与发展；金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】（1）钒钢用于制造高铁的铁轨，它属于金属材料，故填：①；
（2）特种陶瓷属于无机非金属材料，故填：②；
（3）大飞机的轮胎是用合金钢和橡胶等物质制成的，它属于复合材料，故填：④．
【分析】根据已有的材料的成分和类别进行分析解答即可．
17．【答案】（1）+4；NaCl
（2）金属钠能与空气中的氧气发生反应
【知识点】元素化合价的规则与计算；材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）根据化合物中正负化合价的代数和为零分析，根据质量守恒定律化学变化前后元素的种类不变分析；
（2）根据金属钠的性质分析。
【解答】 （1）化合物中正负化合价的代数和为零，CCl4中氯元素的化合价为-1价，
设碳元素的化合价为x，则x+（-1）×4=0，解得：x=+4；
根据质量守恒定律化学变化前后元素的种类，反应前CCl4和金属钠中含有碳元素、氯元素和钠元素，反应后纳米级金刚石粉末中只有碳元素，因此化合物X为NaCl；
（2）金属钠化学性质活泼，能与空气中的氧气反应，因此该反应需隔绝空气进行；
18．【答案】（1）复合
（2）强度高；废弃物造成白色污染
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）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（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。
（2）合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，主要是指通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物。
【解答】（1）由小题干中的“炭/炭航空制动材料中的两个炭字代表两种不同的含碳材料”分析可知该材料是由两种不同性质的材料，通过物理或化学的方法组成具有新性能的材料，所以是复合材料。
（2）合成塑料、合成纤维和合成橡胶号称20世纪三大有机合成材料。合成材料具有耐腐蚀、强度高等优点，但它们不易被分解，容易造成白色污染。
故答案为：（1）复合
（2）耐腐蚀、强度高；废弃物造成白色污染
19．【答案】（1）单质
（2）都由碳原子构成
（3）A；B；C；D；E
【知识点】常见物质的分类；材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）只有一种物质组成纯净物，由多种物质组成混合物。只有一种元素组成的纯净物叫单质，由多种元素组成的纯净物叫化合物。
（2）根据物质组成的知识解答；
（3） 根据题中有关石墨烯的说法和资料进行分析。
【解答】 （1）石墨是由同种元素组成的纯净物，属于单质；
（2）石墨烯、C60、碳纳米管、石墨这4种物质虽具有不同的物理特性，但他们也有共同之处都是碳原子构成的；
（3）A.石墨烯可以层层堆叠构成三维的石墨，故A正确；
B.石墨烯可以制成高压输电线的外包装材料，用来减轻质量，故B正确；
C.石墨烯可以制造超薄的柔性触摸屏，不用担心把智能手机摔碎，故C正确；
D.石墨烯可以制作防弹背心，也可用于其他防弹表面，如防弹窗等，故D正确；
E.石墨烯可以制成隔热保温材料，用于房屋建造方面，故E正确；
故选ABCDE。
20．【答案】（1）金属材料
（2）A
（3）C；A
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【解答】（1）金属材料包括纯金属和合金，铸造硬币用的是合金，属于金属材料；（2）用途由性质决定的，铸造硬币的材料不需要考虑其导电性，故选A；（3）铝比铁活泼，铁比铜活泼，越活泼的金属越晚被人类使用，所以选项C符合题意；废旧金属的回收再利用目的是为了节约金属资源。
【分析】该题考查了金属材料及其应用
21．【答案】D；分子在不断的运动；元素；无机盐；清除可燃物
【知识点】分子的热运动；分子间的作用力；分子之间存在空隙；材料的利用与发展
【解析】【解答】（1）A、棉布属于天然材料，B、陶瓷属于无机硅酸盐材料，C、不锈钢属于金属材料，D、塑料属于有机合成材料，故填：D；
（2）同学们在食堂外就闻到了菜香是因为分子在不断的运动，故填：分子在不断的运动．
（3）食堂使用的是加碘盐的“碘”指的是元素，食用加碘盐有利于补充无机盐，故填：元素，无机盐；
（4）关闭燃气阀门，使火焰熄灭是因为移走了可燃物，故填：清除可燃物．
【分析】根据已有的材料的类别、分子的运动以及化学与人体健康的知识和灭火的原理进行分析解答即可．
22．【答案】（1）Al、Fe、Cu；聚氯乙烯塑料、橡胶
（2）Al与氧气反应生成致密的氧化膜；Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O；延展性
（3）化学对社会进步和人类文明有重要贡献
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途；塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点；材料的利用与发展；金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】（1）铝合金中含有金属铝，电线中还含有铁和铜；有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶，所以电线中含有的有机合成材料是聚乙烯塑料和橡胶；
（2）铝易与氧气反应生成一层致密的氧化膜，对内部的铝起到保护作用；反应物是氧化铝和硫酸，生成物是硫酸铝和水，用观察法配平即可，所以方程式是：Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O；铝可以压制为铝箔，说明铝具有良好的延展性；
（3）化学对人类社会的进步起到了推进作用，故填：化学对社会进步和人类文明有重要贡献．
故答案为：（1）Al、Fe、Cu；聚氯乙烯塑料、橡胶；（2）Al与氧气反应生成致密的氧化膜；Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O；延展性；（3）化学对社会进步和人类文明有重要贡献．
【分析】（1）电线中含有的金属元素是在汉字中带钅字旁的元素（汞和金除外）；有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶等；（2）根据铝易与氧气反应生成一层致密的氧化膜，再根据化学方程式的写法考虑；（3）化学对人类社会的进步起到了推进作用．
23．【答案】（1）探究氯化镁溶液浓度相同时，反应温度对氢氧化镁转化率的影响
（2）40g/L，40℃
（3）氨水易挥发，温度越高，氨水挥发越快，参与反应的氨水越少，获得的氢氧化镁晶体越少
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求确定探究目的；
（2）根据表格数据分析；
（3）根据氨水的挥发性随温度的升高而增大。
【解答】（1）根据控制变量方法，可知实验B和C的氯化镁溶液浓度相同，反应温度不同，所以实验B和C的目的是：探究氯化镁溶液浓度相同时，反应温度对氢氧化镁转化率的影响；
（2）根据实验数据可知，氢氧化镁的转化率最高为56.77%，那么能够得到最多Mg（OH）2的条件是：40g/L和40℃；
（3）在氯化镁溶液浓度都是40g/L的情况下，60℃时Mg（OH）2的转化率比40℃时低的原因是：氨水易挥发，温度越高，氨水挥发越快，参与反应的氨水越少，获得的氢氧化镁晶体越少。
24．【答案】（1）绝缘体
（2）人造牙齿
（3）不是
（4）纳米晶体的熔点与其直径有关吗
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题．
【解答】解：（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成绝缘体；（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，应用于人体的设想是人造牙齿、人造骨骼等．（3）金属的颜色会变黑不是一个可以探究的科学问题，其探究的价值不高．（4）针对纳米材料“特殊热学性质”，提出可以探究的科学问题是：纳米晶体的熔点与其直径有关吗？或纳米晶体的直径越小，它的熔点如何变化？
故答案为：（1）绝缘体；（2）人造牙齿；（3）不是；（4）纳米晶体的熔点与其直径有关吗．
25．【答案】（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
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据题中所给图示结合垃圾的正确处理方式分析。
【解答】（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 。
26．【答案】（1）4
（2）没有新物质生成
（3）A、C
（4）硬度高或耐磨性强
【知识点】化学变化与物理变化的判别；有关化学式的计算和推断；材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）化学式中元素种类的判断，根据化学式中所含元素符号的种类确定元素的种类。
（2）物理变化和化学变化的判断，物理变化是没有新物质生成的变化。
（3）氧化还原反应的判断，在化学反应中，元素化合价降低的反应属于还原反应，还原性火焰中发生的反应属于还原反应。
（4）物质性质与用途的关系，根据物质的用途推断物质的性质。
【解答】（1）铝硅氧羟基化合物的化学式为Al2Si2O3(OH)4，其中含有Al、Si、O、H四种元素，所以铝硅氧羟基化合物由4种元素组成。
（2）揉泥过程中，只是排空泥料中的空气，没有新物质生成，根据物理变化的定义，没有新物质生成的变化属于物理变化，所以这个过程中发生的变化属于物理变化。
（3）A、在Co2O3+CO→CoO+CO2反应中，Co元素的化合价从+3价降低到+2价，属于还原反应，符合还原性火焰中发生的反应。
B、在FeO+O2→Fe2O3反应中，Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，属于氧化反应，不符合。
C、在Fe2O3+CO→FeO+CO2反应中，Fe元素的化合价从+3价降低到+2价，属于还原反应，符合还原性火焰中发生的反应。
所以属于还原性火焰中发生的有 A、C。
（4）陶瓷被用来制作轴承与滚珠，轴承与滚珠需要承受摩擦，所以可推断出陶瓷具有硬度高或耐磨性强的性质。
27．【答案】（1）排斥
（2）抗拉强度大；做成耐拉的绳索、做成防弹背心、用于电池
（3）D
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；（2）碳纳米管密度小、强度大，可以作为制作防弹背心的材料；（3）在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题．
【解答】解：（1）两个Li+之间有相互排斥的作用．（2）碳纳米管的优点是抗拉强度大重量轻等，碳纳米管材料在未来生产生活中的应用实例有做成耐拉的绳索、做成防弹背心、用于电池．（3）碳纳米管是一种神奇的物质，要探究有价值的问题，碳纳米管的抗拉强度与它的直径有什么关系属于有价值的问题，故D正确．
故答案为：（1）排斥；（2）抗拉强度大；做成耐拉的绳索、做成防弹背心、用于电池；（3）D．
28．【答案】解：设能处理CO2气体的质量为x ，生成乙烯的质量为y2CO2+6H2＝C2H4+4H2O88 12 28x 36g yx =264g y=84g标准状况下的二氧化碳气体体积为 ≈133.5L答：若用36 g氢气转化二氧化碳，则能处理标准状况下的二氧化碳气体133.5L，同时又能生成84克化工原料乙烯
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据化学方程式进行计算，得到二氧化碳和乙烯的质量，然后根据质量=体积×密度，求出二氧化碳的体积。
29．【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；
【知识点】材料的利用与发展
【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。
30．【答案】（1）不能；硬度
（2）c；a
（3）盛放强酸、碱、盐的容器
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）磁铁只能吸引铁、钴、镍等铁磁性物质。根据硬度和耐磨性的关系解答；
（2）纳米陶瓷耐磨性强，即相同实际内磨损最小，据此分析；
（3）性质决定用途，根据纳米陶瓷的其它特点解答。
【解答】 （1）由材料可知：采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀，完全无磁性，不能被磁铁吸引。因为它的硬度高，因此耐磨性好；
（2）观察图像知：在磨损时间相同的情况下，曲线c所显示的磨损程度小，这与纳米陶瓷刀的耐磨性好相符合。而普通菜刀磨损最快，对应曲线a。
（3）根据“耐腐蚀”可知，纳米陶瓷，还可以作盛放强酸、碱、盐的容器。
31．【答案】（1）C
（2）多孔
（3）弹性
（4）3；9
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】（1）因气凝胶非常坚固耐用，用它制造的宇航服质量小，耐高温；（2）因吸附水中污染物的材料应是多孔状、类似海绵结构，而气凝胶可以达到这个要求；（3）因为气凝胶耐磨且富有弹性，用气凝胶制成的网球拍，击球的能力会更强；（4）气凝胶由于密度只有每立方厘米3毫克，据此换算单位解答即可．
【解答】解：（1）因气凝胶非常坚固耐用，用它制造的宇航服质量小，耐高温，故C不正确；（2）气凝胶是吸附水中污染物非常理想材料是因为它多孔．（3）气凝胶的网球拍击球能力超强是因为它的弹性好．（4）气凝胶密度ρ=3mg/cm3=3kg/m3，砖的体积V砖=V气凝胶=20cm×15cm×10cm=3×103cm3，
根据ρ= 得，气凝胶的质量m=ρV气凝胶=3×103cm3×3mg/cm3=9000mg=9g．
故答案为：（1）C；（2）多孔；（3）弹性；（4）3；9．
32．【答案】（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
【知识点】塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点；材料的利用与发展
【解析】【分析】（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。
【解答】（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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