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第十一单元 第一节 化学与材料研制
题型1 塑料及其应用 题型2 塑料制品的回收、再生与降解
题型3 白色污染与防治 题型4 合成材料的使用及其对人和环境的影响
题型5 无机非金属材料及其应用 题型6 新材料的开发与社会发展的密切关系
题型7 复合材料、纳米材料
▉题型1 塑料及其应用
【知识点的认识】
塑料为合成的高分子化合物（即聚合物，也就是由小分子聚合而成的高分子化合物），是三大合成材料之一，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料或树脂，可以自由改变形体样式．是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的．各个组分的具体情况如下：
1．合成树脂，它是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40%～100%．由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词．例如，把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈．其实，树脂与塑料是两个不同的概念．树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料．而塑料除了极少一部分含100%的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质．
2．填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本．例如，酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一，同时还能显著提高机械强度．填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等．
3．增塑剂，它可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型．增塑剂一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，最常用的是邻苯二甲酸酯类．例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂（用量＜10%），则得硬质聚氯乙烯塑料．
4．稳定剂，它可防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命．常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等．
5．润滑剂，它的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观．常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等．
6．着色剂，它可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色．常用有机染料和无机颜料作为着色剂．
7．抗氧化剂，它可防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化，而使塑料变黄，发裂等．
除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等，以满足不同的使用要求．
塑料的应用十分广泛，目前工业生产的塑料已有几百种，其中常用的也有60多种，使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料．
1．炒锅或汤勺大都配有塑料或电木手柄，其主要原因是（ ）
A．增加美观 B．尊重习惯 C．防止烫手 D．防止生锈
2．小明到超市购买了一批物品，请根据相关信息回答下列问题。
（1）小明购买了新的插座，因为发现家里的电木插座摔烂后不能进行热修补，说明电木插座具有 （填“热固性”或“热塑性”）。
（2）牛奶可以为人体补充钙元素，钙元素属于人体含有的 （填“常量”或“微量”）元素。
3．根据你的生活经验，下列塑料制品在制造时选用的是热塑性塑料还是热固性塑料？
（1）塑料雨衣
（2）食品袋或包装袋
（3）电器外壳
（4）炒菜用的锅的手柄
4．阅读下面科普短文，回答下列问题。
保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性，能调节被保鲜品周围O2和H2O的含量，从而起到保鲜作用。目前市场上常见的保鲜膜主要是聚乙烯保鲜膜，它是以石油中提炼出的乙烯（C2H4）为主要原料制成的，不易降解；而用从海藻中提取的海藻酸钠制成的保鲜膜具有良好的可降解性。在可降解测试中，海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕，而聚乙烯保鲜膜基本没有变化。
科研人员以4℃环境下储藏的鲜切西瓜为样品，测试了保鲜膜对西瓜品质的影响，来研究其保鲜效果。其中，用海藻酸钠保鲜膜和聚乙烯保鲜膜分别包裹的西瓜，储藏期间微生物生长的情况如图（纵坐标数值越大，代表微生物数量越多）。
（1）C2H4中C、H原子的个数比为 （填最简整数比）。
（2）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）
①保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性。
②海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜易降解。
（3）微生物的滋生是引起水果腐烂变质的一个重要原因。图中数据可作为海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果优于聚乙烯保鲜膜的证据之一，理由是 。
5．阅读下面科普短文
保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性，能调节被保鲜品周围O2和H2O的含量，从而起到保鲜作用。
目前市场上常见的保鲜膜主要是聚乙烯保鲜膜，它是以石油中提炼出的乙烯（C2H4）为主要原料制成的，不易降解，用从海藻中提取的海藻酸钠制成的保鲜膜具有良好的可降解性。在可降解测试中，海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕，而聚乙烯保鲜膜基本没有变化。
科研人员以4℃环境下储藏的鲜切西瓜为样品，测试了海藻酸钠保鲜膜对西瓜品质的影响研究其保鲜效果。其中，用海藻酸钠保鲜膜和聚乙烯保鲜膜分别包裹的西瓜，储藏期间微生物生长的情况如图（纵坐标数值越大，代表微生物数量越多）；用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜每天减少的质量见表。
表 100g西瓜每天减少的质量
测定时间 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天
质量/g 3.5 2.7 3.1 2.4 2.5 1.5
目前，科研人员还在致力于海藻酸钠保鲜膜性能改进的研究，以推进其在食品保鲜中的实际应用。（原文作者王琦琦、康顺等，有删改）
依据文章内容回答下列问题。
（1）C2H4中C、H原子的个数比为 。
（2）海藻酸钠由钠、碳、氢、氧四种元素组成，其中属于金属元素的是 。
（3）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）
①保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性。
②海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜易降解。
（4）表1中，“3.5”表示 。
（5）微生物的滋生是引起水果腐烂变质的一个重要原因。图数据可作为海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果优于聚乙烯保鲜膜的证据之一，理由是 。
▉题型2 塑料制品的回收、再生与降解
【知识点的认识】
塑料制品的回收就是把废弃的塑料制品通过不同的途径回收回来．这种做法是非常重要的，因为塑料回收不仅可以减少废弃塑料的数量，而且节约资源．塑料制品的再生就是指把回收来的废弃塑料进行重新制造和再利用的过程．但是，塑料的分类是回收和再利用的一大障碍，这是因为不同种类的塑料，其再利用的途径是不同的．为了解决这个困难，一些国家已经开始在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标志．
而降解是指聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为小分子．可降解塑料的降解过程。
6．不可降解塑料（如一次性快餐盒）带来的“白色污染”日益严重，为了解决这一问题，某市向市民公开征集建议．以下建议不可行的是（ ）
A．禁止使用塑料制品 B．不滥用塑料制品
C．回收利用废弃塑料 D．开发新型可降解塑料
▉题型3 白色污染与防治
【知识点的认识】
所谓白色污染是人们对难降解（即聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为小分子）的塑料垃圾（多指塑料袋）污染环境现象的一种形象称谓．它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物，制成的农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具等塑料包装物和其它各类生活塑料制品，使用后被丢弃成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成环境严重污染的现象．由于废旧塑料包装物等大多呈白色，因此称之为白色污染。白色污染的主要来源有食品包装、泡沫塑料填充包装、快餐盒、农用地膜等．
白色污染的防治，应该从以下几个方面着手：
1．减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；
2．重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等；
3．使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；
4．回收各种废弃塑料．
7．分析与推理是重要的化学思维方法。下列说法正确的是（ ）
A．铝制品有良好的抗腐蚀性，说明常温下铝不易与氧气反应
B．二氧化碳溶于水显酸性，酸雨的形成与空气中二氧化碳含量增大有关
C．自热食品的料包里有生石灰，是因为生石灰与水反应放出热量
D．塑料制品能够产生白色污染，所以严禁使用塑料制品
8．第51个世界环境日的主题是“共建清洁美丽世界”，下列行为与主题不相符合的是（ ）
A．积极植树造林
B．加强废气处理
C．露天焚烧秸秆
D．减少使用一次性塑料制品
9．地球是我们共同的家园，保护环境是每一位公民的责任。下列行为不符合该要求的是（ ）
A．随手关闭电灯 B．直接焚烧垃圾
C．减少使用塑料袋 D．使用清洁能源
10．2024年3月全国人大政府工作报告指出“加快发展方式绿色转型”“深入推进环境污染防治”是报告中关于绿色发展的亮点。下列做法与此理念不相符的是（ ）
A．积极回收废旧金属和废旧塑料
B．禁止使用化肥农药，保护水资源
C．减少化石燃料的使用，大力开发新能源
D．提倡绿色出行，改善空气质量
11．当前，我国急待解决的“白色污染”通常是指（ ）
A．冶炼厂的白色烟尘 B．石灰窑的白色粉末
C．聚乙烯等塑料垃圾 D．白色建筑材料
12．化学在解决与材料、能源、资源、环境等相关的问题中具有重要作用。下列相关描述不正确的是（ ）
A．建造空间站的钛合金属于合成材料
B．汽车使用乙醇汽油可节省石油资源
C．海水淡化属于物理变化，可缓解淡水短缺
D．回收废弃塑料是解决“白色污染”的途径
13．六安创建全国文明城市，倡导人们讲文明话做文明事，节约能源、爱护环境从身边做起。下列做法不符合这一主题的是（ ）
A．选择自行车和公交车作为出行工具
B．将废纸、汽水瓶等收集起来，一次性焚烧
C．让衣服自然晾干，节约用纸，不使用一次性塑料袋
D．垃圾分类处理，回收可再生资源
14．2022年我国环境日的主题为“共建清洁美丽世界”，以下行动不符合这一主题的是（ ）
A．双面使用纸张，节约森林资源
B．重复使用购物袋，减缓“白色污染”
C．提倡私家车出行，防止交叉感染
D．分享“清洁行动”，宣传环保意识
15．下列各组知识的归纳，其中两项完全正确的一组是（ ）
A．性质与用途 B．化学中常见的“三”
①干冰可用于人工降雨 ②甲醛溶液用于浸泡海产品，使其保鲜 ①三大化石燃料——煤、汽油、甲烷 ②三种构成物质的粒子——分子、原子、电子
C．环保与能源 D．健康与安全
①为治理雾霾，减少使用化石燃料 ②为减少“白色污染”，使用可降解塑料 ①为预防贫血，可适当补充铁元素 ②霉变的大米清洗煮熟后，可继续食用
A．A B．B C．C D．D
16．2023年世界环境日我国的主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列做法与这一主题不相符的是（ ）
A．积极参与植树造林
B．生活垃圾分类处理
C．大量使用一次性塑料餐具
D．使用新能源汽车
17．斗门区一直在提倡“建设生态宜居斗门”。以下做法与该倡议不相符的是（ ）
A．开发新型清洁能源 B．推广公交车电动化
C．用布袋代替塑料制品 D．焚烧垃圾
18．2019年世界环境日主题为“蓝天保卫战，我是行动者”。下列做法应该提倡的是（ ）
A．生活垃圾分类放置 B．废旧塑料随意丢弃
C．农作物秸秆露天焚烧 D．经常使用木筷、纸杯
19．塑料制品的广泛使用，给我们的生活带来了方便，但大量废弃塑料形成的“白色污染”已成为影响环境的公害。
（1）若每人每天抛弃废塑料制品5g，1000万人口的城市，每年造成的“白色污染”是多少吨？
（2）你对防治“白色污染”有哪些设想？
▉题型4 合成材料的使用及其对人和环境的影响
【知识点的认识】
合成材料的使用主要是指塑料、合成纤维、合成橡胶这三大合成材料的利用．具体情况分别例谈如下“
1．塑料，它的应用十分广泛，目前工业生产的塑料已有几百种，其中常用的也有60多种，使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料．它们的具体应用可谓是不言而喻、举不胜举．下面略举几例，还有塑料制品的应用范围．
2．合成纤维，它的品种不同，各具有某些独特性能和用途也不尽相同．例如，耐高温纤维（如聚苯咪唑纤维等）、耐高温腐蚀纤维（如聚四氟乙烯等，可作不粘锅的内衬）、高强度纤维（如聚对苯二甲酰对苯二胺等）、耐辐射纤维（如聚酰亚胺纤维等）．另外，还有阻燃纤维、高分子光导纤维等．我们穿的衣服通常是由纤维织成的．棉和羊毛等属于天然纤维，涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）和腈纶等属于合成纤维．合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和能耐化学腐蚀，但它的吸水性和透气性较差．因此，合成纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适又挺括．
3．合成橡胶，人们常用的合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等．合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中．
至于合成材料的使用对人和环境的影响，主要是指合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活．但是，合成材料废弃物的急剧增加所带来的环境问题，其中废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重．这是因为大部分塑料在自燃环境中很难降解（即聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为小分子），长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚烧含氯塑料（即代号“03”﹣﹣PVC聚氯乙烯塑料），会产生有刺激性气味的氯化氢气体等，从而引起空气污染．
20．为了方便同学们复习，学校配备很多学习用品。下列学习用品中，所用材料属于有机合成材料的是（ ）
A．塑料笔袋 B．铁制圆规 C．木质书桌 D．玻璃水杯
21．下列不属于合成材料的是（ ）
A．顺丁橡胶 B．蚕丝 C．聚氯乙烯 D．涤纶
22．下列文具所使用的主要材料中，不属于有机合成材料的是（ ）
A．腈纶笔袋 B．塑料三角尺
C．橡皮擦 D．不锈钢圆规
23．哈尔滨以一场融合冰雪艺术与科技创新的视听盛宴，向世界揭开了第九届亚洲冬季运动会的序幕。滑雪服的主要材质包括涤纶、尼龙、棉和氨纶等，其中涤纶属于（ ）
A．金属材料 B．天然材料 C．合成材料 D．复合材料
24．酒精灯里的下列物质属于有机合成材料的是（ ）
A．塑料灯帽 B．棉质灯芯
C．陶瓷灯芯管 D．玻璃灯体
25．合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。下列物品属于合成材料的是（ ）
A．不锈钢碗 B．玻璃杯 C．纯棉衣服 D．塑料桶
26．下列材料中，属于合成材料的是（ ）
A．大理石 B．沙子 C．塑料 D．铝合金
27．北京冬奥会掀起了群众参与冰雪运动的热潮。下列滑雪用品涉及的材料中，不属于合成材料的是（ ）
A．滑雪板——聚乙烯
B．滑雪头盔——聚酯硬塑料
C．滑雪杖——镁铝合金
D．防护镜——聚甲基丙烯酸甲酯
28．下列生活用品使用的材料属于有机合成材料的是（ ）
A．不锈钢锅 B．纯棉毛巾
C．羊毛围巾 D．塑料保鲜膜
29．下列不属于合成材料的是（ ）
A．聚氯乙烯 B．合成橡胶 C．涤纶 D．蚕丝
30．生活中常用的不粘锅，其内衬用的一种材料叫聚四氟乙烯．该材料属于（ ）
A．金属材料 B．纳米材料
C．复合材料 D．有机合成材料
31．海南省人民政府印发的《海南省碳达峰实施方案的通知》中提出，到2030年，全岛全面禁止销售燃油汽车。
（1）制造汽车需使用大量的钢铁、铜、塑料等材料，在材料分类中，塑料属于 （填“合成”或“天然”）高分子材料，为防止钢铁部件锈蚀，可对钢铁部件喷油漆，其防锈原理是 。
（2）汽车燃油——汽油、柴油都来自石油，石油、煤和 是三大常见的化石燃料。
（3）为消除柴油发动机产生氮氧化物污染空气，常用尿素溶液将氮氧化物还原，根据国家标准，车用尿素溶液中尿素的质量分数为31.8%～33.2%，1000g合格的车用尿素溶液中，最少含尿素 g，尿素【CO（NH2）2】还是农业上常用的氮肥，尿素中氮元素的质量分数为 （精确到0.1%）。
（4）肼（N2H4）——空气燃料电池有望应用于汽车工业，其原理是肼与氧气反应生成一种单质和水，该单质的化学式为 。
32．化学就在我们身边，下列是日常生活中的一些常见物质：①尼龙②活性炭③木材④钢精锅⑤哈密瓜⑥钢筋混凝土。请用序号填空：
（1）属于金属材料的是： ；
（2）属于有机合成材料的是： ；
（3）含有人体需要的营养素的是 。
33．化学与生产、生活息息相关。请运用化学知识回答下列问题：
（1）某食堂的午餐食谱为米饭、馒头、红烧牛肉、油炸刀鱼和鸡蛋汤。食谱中富含糖类的食物是 ；为了营养均衡，应补充的一种菜品是 。
（2）某衣服标签上印着“涤纶56%、棉44%”，涤纶属于 （选填“合成”、“复合”或“天然”）材料。洗涤衣服时，将深色、浅色衣物分开洗，从微观角度解释其原因： 。
（3）如图为中考化学试卷答题卡中用于识别考生信息的条形码（样码）。条形码有黏性，其黏性主要来源于胶黏剂﹣丙烯酸。丙烯酸的化学式为C3H4O2，下列关于丙烯酸的说法合理的是 （填字母）。
A.丙烯酸中含有氧分子
B.丙烯酸的相对分子质量为72g
C.丙烯酸中碳元素与氧元素的质量比为9：8
D.丙烯酸由3个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成
（4）某钢铁厂每天用1900t含60%氧化铁的赤铁矿石来生产生铁，理论上日产含杂质5%的生铁的质量为 。
▉题型5 无机非金属材料及其应用
【知识点的认识】
无机非金属材料，是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各异，因此，还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的（传统的）和先进的（新型的）无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料；耐火材料与高温技术，尤其与钢铁工业的发展关系密切；各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活息息相关，它们产量大、用途广。其他产品如搪瓷、磨料（碳化硅、氧化铝）、铸石（辉绿岩、玄武岩等）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的，具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。
34．下列属于无机非金属材料的是（ ）
A．塑料 B．玻璃 C．石灰 D．合成橡胶
35．陶瓷是中华民族文化的象征之一，陶瓷和化学密不可分。
（1）下列化学实验室常见用品中，材质为陶瓷的是 （填序号）。
A．烧杯
B．集气瓶
C．蒸发皿
D．坩埚钳
（2）白瓷是由高岭石（Al2O3 2SiO2 2H2O）和大理石等烧制而成，陶瓷烧制过程中会发生一系列的化学反应，其中之一是CaCO3+X＝CaSiO3+CO2↑，该反应中X的化学式为 。可推测白瓷属于 （填“无机非金属材料”、“有机高分子材料”）。
（3）青瓷的“翠色”来源十分复杂。主要反应是窑体内的CO和瓷器表面釉料中的氧化铁在高温下反应生成氧化亚铁和另一种氧化物，化学方程式为 。
▉题型6 新材料的开发与社会发展的密切关系
【知识点的认识】
新材料的开发与社会发展的密切关系，材料是时代进步的重要标志．人类从石器时代到铜器时代，再到铁器时代，都是以新材料的使用为标志的，材料的应用与发展是推动社会进步的重要动力．人类对材料的认识、造成和利用都是与化学科学的发展紧密相连的．近年来，为了解决使用合成材料带来的环境问题，新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展．此外，为满足计算机、生物工程、海洋工程和航空航天工业等尖端技术发展的需要，人们还研制出了许多新型有机合成材料，如具有光、电、磁等特殊功能的合成材料、隐身材料和复合材料等．这些新型材料在宇航、建筑、机器人、仿生和医药等领域已显示出潜在的应用前景，它们的发展必将对人类的生活和社会的进步产生深远的影响．
例如，导电塑料．众所周知，塑料是一种良好的绝缘体，是不导电的．在普通电缆线中，它常被用作铜线外面的绝缘层．然而，2000年诺贝尔化学奖得主的研究成果，向习以为常的“观念”提出了挑战．他们通过研究发现，经过特殊加工之后，塑料能够像金属一样，具有导电性．目前，导电塑料已经成为对物理学家、化学家和材料科学家都具有重要意义的研究领域．导电塑料不仅在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已有快速的发展，而且在发光二级管、太阳能电池、移动电话、微型电视显示屏乃至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景．此外，导电材料和纳米技术的结合，还将对分子电子学的迅速发展起到推动作用．将来，人类不仅可以大大提高计算机的运算速度，而且还能缩小计算机的体积．因此，有人预言，未来的笔记本电脑可以装进手表中．
36．中国科学院上海研究所研制出“纳米药物分子运输车”（结构如图），该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果。下列说法不正确的是（ ）
A．肉眼不能直接看到运输药物的过程
B．二氧化硅（SiO2）中硅元素化合价为+2价
C．四氧化三铁属于氧化物
D．推测该有机物外壳可在人体内分解从而释放药物
37．为了减少汽车油耗，科学家通过研发新型泡沫金属材料，来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的，泡沫金属材料应具有的性质是（ ）
A．熔点低 B．密度小 C．硬度大 D．着火点高
38．阅读科普短文，回答相关问题。
碳纤维是一种含碳量在90%以上的特种纤维，在多个领域都发挥着重要作用。2023年我国各行业碳纤维需求量数据如图1。
碳纤维具有密度小、抗拉强度高、抗摩擦、导热、导电及耐腐蚀等特性，外形呈纤维状，柔软，可加工成各种织物，常与树脂、陶瓷等形成复合材料。在不同外界因素下，其抗拉强度有着很大变化，实验测试了某种碳纤维在不同温度下的抗拉强度，其结果如图2。
目前，碳纤维制造成本还很高，期待着今后能研究出更低成本的制造方法，使得其能够在我们生活中有着更多应用。
（1）由图1可知，2023年中国碳纤维需求量最大的行业是 。
（2）碳纤维可广泛应用于航天航空工业，是因为其具有 的性质（填一条即可）。
（3）碳纤维主要成分为碳元素，形成过程复杂，其中包括化学反应，则X的化学式为 。
（4）依据图2可知，在温度为600℃﹣1800℃范围内，温度相同时 。
39．阅读下列科普短文。
2024年6月4日，嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开，这面五星红旗用玄武岩纤维材料制作，可抵御月球表面温差大、辐射强的恶劣环境。
玄武岩纤维是由玄武岩经过特殊的工艺处理后得到的一种高性能纤维材料。玄武岩由多种物质组成，其中含量最高的是二氧化硅。还有氧化铝、氧化钠、氧化钾等。玄武岩纤维的生产过程中，一吨矿石可生产一吨原丝，且不产生有毒物质，无度气、废水、废渣持放，被广泛认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”。
玄武岩纤维在很多方面性能表观优异……其在760℃以上的高温、零下273.15℃的低温环境中，几乎都不会发生形变，且能保持原有性能。钢铁拉丝制成的材料，可能在火灾中烧坏，但是换成玄武岩纤维，就能安然无恙。
根据上述文章内容，回答下列问题。
（1）玄武岩的物质组成中属于非金属氧化物的化学式为 。
（2）玄武岩纤维具有的性质有 （写一条）。
（3）钢铁拉丝制成的材料可能在火灾中烧坏，其原因是（用化学方程式解释） 。
（4）玄武岩纤维被认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”的理由是 （写一条）。
40．阅读下列材料。
陶瓷基复合材料是以陶瓷材料为基体，以高强度纤维、晶须、晶片和颗粒为增强体，通过适当的复合工艺所制成的复合材料。
陶瓷材料可分为氧化物陶瓷（如氧化铝陶瓷）和非氧化物陶瓷（如碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等），具有硬度大、相对密度较小、抗氧化、高温磨损性能好和耐化学侵蚀性好等优点，但也存在断裂韧性低、断裂应变小、抗冷热交变和冲击载荷性能差的固有缺点，向陶瓷基体中加入增强体能够改善陶瓷材料固有的脆性，提高其韧性和抗脆性断裂能力。
陶瓷基复合材料优异的高温性能可显著降低发动机燃油消耗，提高运行效率，具有良好的应用前景。在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
依据材料内容，回答下列问题：
（1）材料中提到的氧化物是 。
（2）写出陶瓷材料的一条物理性质 。
（3）在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于 （写一条即可）。
41．氮化镓（GaN）是一种新型半导体材料，具有更高更强的性能，被誉为“第三代半导体材料”。
（1）氮化镓中氮元素和镓元素的质量比为 （填最简整数比）。
（2）据题图2分析，氮化镓的带隙是 eV，热导率比传统硅基材料高出约 %（保留到0.1%）。
（3）某公司工厂利用GaCl3，合成纳米级GaN的原理之一为，反应物氯化镓（GaCl3）中镓元素的化合价为 。
（4）氮化镓与氢气在高温条件下可发生如下反应：。若反应生成氨气（NH3）的质量为1.70g，计算参与该反应的氮化镓的质量（写出计算过程）。
（5）请从节能减排的角度，谈谈推广氮化镓技术实现“超级快充”的现实意义： 。
▉题型7 复合材料、纳米材料
【知识点的认识】
复合材料是由两种或两种以上不同功能和性质的材料，用化学方法按一定方式复合在一起制成的具有某些特殊性能并优点互补的新材料．例如，玻璃钢就是人类在日常生活中广泛应用的复合材料，它既不是玻璃也不是钢，而是在塑料中加入玻璃纤维制成的．它既有玻璃般的透明性或半透明性，又有钢铁般的高强度，因此俗称为“玻璃钢”．由此可见，复合材料的性能要优于组成它的成分材料，在工业生产和社会生活中具有广阔的应用前景，是新型材料研制的一个重要发展方向．
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1﹣100nm）或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度．从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下（即100纳米以下；因为1米＝100厘米，1厘米＝10000微米，1微米＝1000纳米，1纳米＝10埃）．因此，颗粒尺寸在0.1～100纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料．例如，20世纪80年代中期研制成功的纳米金属材料，以及后来相继问世的纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料，等等．
至于纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面．其中，纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产（超微粉、镀膜、纳米改性材料等），性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）．纳米加工技术包含精密加工技术（能量束加工等）及扫描探针技术．
42．去年我国新材料产业总产值约6.8万亿元，较2012年增长近6倍。下列材料属于复合材料的是（ ）
A．黄铜 B．陶瓷 C．玻璃 D．碳纤维
43．阅读下面科普短文。
2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛（TiO2）光催化保护薄膜，该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物，让场馆外墙拥有神奇的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面积使用光催化材料。TiO2作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料，广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。
由于TiO2只在紫外光区有催化作用，因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属（铁、铂、金等）等方法，使TiO2能在可见光区有催化作用，以提高催化效果。目前，改变形态的方法有：通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2中掺杂非金属或金属时，掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化碳（g﹣C3N4）的纳米TiO2光催化分解水时，产生H2质量随时间变化关系如图。
在今后的研究中，科研人员将不断探索和完善相关工艺，使TiO2带来更多经济与社会效益。
回答下列问题：
（1）TiO2中钛元素的化合价是 。
（2）氮化碳（C3N4）属于 （填“单质”或“化合物”）。
（3）TiO2光催化分解水制氢的化学方程式是 。与电解水制氢相比，该方法的优点是 （答出一点即可）。
（4）下列关于TiO2的说法正确的是 （填字母标号）。
A.改变形态的方法均属于物理方法
B.掺杂石墨氮化碳越多，光催化分解水效果越好
C.与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本
D.TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标
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第十一单元 第一节 化学与材料研制
题型1 塑料及其应用 题型2 塑料制品的回收、再生与降解
题型3 白色污染与防治 题型4 合成材料的使用及其对人和环境的影响
题型5 无机非金属材料及其应用 题型6 新材料的开发与社会发展的密切关系
题型7 复合材料、纳米材料
▉题型1 塑料及其应用
【知识点的认识】
塑料为合成的高分子化合物（即聚合物，也就是由小分子聚合而成的高分子化合物），是三大合成材料之一，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料或树脂，可以自由改变形体样式．是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的．各个组分的具体情况如下：
1．合成树脂，它是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40%～100%．由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词．例如，把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈．其实，树脂与塑料是两个不同的概念．树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料．而塑料除了极少一部分含100%的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质．
2．填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本．例如，酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一，同时还能显著提高机械强度．填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等．
3．增塑剂，它可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型．增塑剂一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，最常用的是邻苯二甲酸酯类．例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂（用量＜10%），则得硬质聚氯乙烯塑料．
4．稳定剂，它可防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命．常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等．
5．润滑剂，它的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观．常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等．
6．着色剂，它可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色．常用有机染料和无机颜料作为着色剂．
7．抗氧化剂，它可防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化，而使塑料变黄，发裂等．
除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等，以满足不同的使用要求．
塑料的应用十分广泛，目前工业生产的塑料已有几百种，其中常用的也有60多种，使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料．
1．炒锅或汤勺大都配有塑料或电木手柄，其主要原因是（ ）
A．增加美观 B．尊重习惯 C．防止烫手 D．防止生锈
【答案】C
【解答】解：砂锅汤勺比较热，塑料和电木手柄不易导热，所以为防止做饭时被烫伤故炒锅或汤勺大都配有塑料或电木手柄，其主要原因是防止烫手，故选C
2．小明到超市购买了一批物品，请根据相关信息回答下列问题。
（1）小明购买了新的插座，因为发现家里的电木插座摔烂后不能进行热修补，说明电木插座具有 热固性 （填“热固性”或“热塑性”）。
（2）牛奶可以为人体补充钙元素，钙元素属于人体含有的 常量 （填“常量”或“微量”）元素。
【答案】（1）热固性。
（2）常量。
【解答】解：（1）固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不熔特性的塑料，如酚醛塑料（俗称电木）等，电木插座摔烂后不能进行热修补，说明电木插座受热不能熔化，具有热固性；故答案为：热固性。
（2）人体中的常量元素主要有：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁；微量元素主要有：铁、钴、铜、锌、铬、锰、钼、氟、碘、硒，钙元素属于人体含有的常量元素；故答案为：常量。
3．根据你的生活经验，下列塑料制品在制造时选用的是热塑性塑料还是热固性塑料？
（1）塑料雨衣 热塑性塑料
（2）食品袋或包装袋 热塑性塑料
（3）电器外壳 热固性塑料
（4）炒菜用的锅的手柄 热固性塑料
【答案】热塑性塑料；热塑性塑料；热固性塑料；热固性塑料
【解答】解：热固性塑料是指在受热条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料（俗称电木）等。需要用到热固性塑料的是炒菜用的锅的手柄，电器外壳，由于需要工作时耐热不能变形的要求，所以需要使用热固性塑料。
而雨衣、食品塑料袋、是热塑性塑料。
故答案为：
（1）热塑性塑料；（2）热塑性塑料；（3）热固性塑料；（4）热固性塑料。
4．阅读下面科普短文，回答下列问题。
保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性，能调节被保鲜品周围O2和H2O的含量，从而起到保鲜作用。目前市场上常见的保鲜膜主要是聚乙烯保鲜膜，它是以石油中提炼出的乙烯（C2H4）为主要原料制成的，不易降解；而用从海藻中提取的海藻酸钠制成的保鲜膜具有良好的可降解性。在可降解测试中，海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕，而聚乙烯保鲜膜基本没有变化。
科研人员以4℃环境下储藏的鲜切西瓜为样品，测试了保鲜膜对西瓜品质的影响，来研究其保鲜效果。其中，用海藻酸钠保鲜膜和聚乙烯保鲜膜分别包裹的西瓜，储藏期间微生物生长的情况如图（纵坐标数值越大，代表微生物数量越多）。
（1）C2H4中C、H原子的个数比为 1：2 （填最简整数比）。
（2）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）
①保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性。 对
②海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜易降解。 对
（3）微生物的滋生是引起水果腐烂变质的一个重要原因。图中数据可作为海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果优于聚乙烯保鲜膜的证据之一，理由是 相同条件下，储藏期间，用海藻酸钠保鲜膜包裹的西瓜比用聚乙烯保鲜膜包裹的西瓜微生物数量少 。
【答案】（1）1：2；
（2）对；对；
（3）相同条件下，储藏期间，用海藻酸钠保鲜膜包裹的西瓜比用聚乙烯保鲜膜包裹的西瓜微生物数量少。
【解答】解：（1）C2H4中C、H原子的个数比为2：4＝1：2；
（2）①由题干信息可知，保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性，故正确；
②由题干信息可知，在可降解测试中，海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕，而聚乙烯保鲜膜基本没有变化，则海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜易降解，故正确；
（3）由图1可知，相同条件下，储藏期间，用海藻酸钠保鲜膜包裹的西瓜比用聚乙烯保鲜膜包裹的西瓜微生物数量少，说明海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果优于聚乙烯保鲜膜。
故答案为：（1）1：2；
（2）对；对；
（3）相同条件下，储藏期间，用海藻酸钠保鲜膜包裹的西瓜比用聚乙烯保鲜膜包裹的西瓜微生物数量少。
5．阅读下面科普短文
保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性，能调节被保鲜品周围O2和H2O的含量，从而起到保鲜作用。
目前市场上常见的保鲜膜主要是聚乙烯保鲜膜，它是以石油中提炼出的乙烯（C2H4）为主要原料制成的，不易降解，用从海藻中提取的海藻酸钠制成的保鲜膜具有良好的可降解性。在可降解测试中，海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕，而聚乙烯保鲜膜基本没有变化。
科研人员以4℃环境下储藏的鲜切西瓜为样品，测试了海藻酸钠保鲜膜对西瓜品质的影响研究其保鲜效果。其中，用海藻酸钠保鲜膜和聚乙烯保鲜膜分别包裹的西瓜，储藏期间微生物生长的情况如图（纵坐标数值越大，代表微生物数量越多）；用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜每天减少的质量见表。
表 100g西瓜每天减少的质量
测定时间 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天
质量/g 3.5 2.7 3.1 2.4 2.5 1.5
目前，科研人员还在致力于海藻酸钠保鲜膜性能改进的研究，以推进其在食品保鲜中的实际应用。（原文作者王琦琦、康顺等，有删改）
依据文章内容回答下列问题。
（1）C2H4中C、H原子的个数比为 1：2 。
（2）海藻酸钠由钠、碳、氢、氧四种元素组成，其中属于金属元素的是 钠元素（或Na） 。
（3）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）
①保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性。 对
②海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜易降解。 对
（4）表1中，“3.5”表示 用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜第一天减少的质量为3.5g 。
（5）微生物的滋生是引起水果腐烂变质的一个重要原因。图数据可作为海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果优于聚乙烯保鲜膜的证据之一，理由是 在储存时间相同时，用海藻酸钠保鲜膜保存的水果中微生物的数量更低 。
【答案】（1）1：2；
（2）钠元素（或Na）；
（3）①对；
②对；
（4）用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜第一天减少的质量为3.5g；
（5）在储存时间相同时，用海藻酸钠保鲜膜保存的水果中微生物的数量更低。
【解答】解：（1）C2H4中C、H原子的个数比为2：4＝1：2；故答案为：1：2；
（2）海藻酸钠由钠、碳、氢、氧四种元素组成，其中属于金属元素的是钠元素；故答案为：钠元素（或Na）；
（3）①保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性，能调节被保鲜品周围O2和H2O的含量，从而起到保鲜作用；故答案为：对；
②聚乙烯保鲜膜不易降解，用从海藻中提取的海藻酸钠制成的保鲜膜具有良好的可降解性。在可降解测试中，海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕，而聚乙烯保鲜膜基本没有变化，即海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜易降解；故答案为：对；
（4）表1中，“3.5”表示用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜第一天减少的质量为3.5g；故答案为：用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜第一天减少的质量为3.5g；
（5）海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果优于聚乙烯保鲜膜的证据之一，理由是储存时间相同时，用海藻酸钠保鲜膜保存的水果中微生物的数量更低；故答案为：在储存时间相同时，用海藻酸钠保鲜膜保存的水果中微生物的数量更低。
▉题型2 塑料制品的回收、再生与降解
【知识点的认识】
塑料制品的回收就是把废弃的塑料制品通过不同的途径回收回来．这种做法是非常重要的，因为塑料回收不仅可以减少废弃塑料的数量，而且节约资源．塑料制品的再生就是指把回收来的废弃塑料进行重新制造和再利用的过程．但是，塑料的分类是回收和再利用的一大障碍，这是因为不同种类的塑料，其再利用的途径是不同的．为了解决这个困难，一些国家已经开始在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标志．
而降解是指聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为小分子．可降解塑料的降解过程。
．
6．不可降解塑料（如一次性快餐盒）带来的“白色污染”日益严重，为了解决这一问题，某市向市民公开征集建议．以下建议不可行的是（ ）
A．禁止使用塑料制品 B．不滥用塑料制品
C．回收利用废弃塑料 D．开发新型可降解塑料
【答案】A
【解答】解：塑料制品的泛滥导致白色污染的日益严重，因此应该开发使用可降解塑料，或减少塑料制品的使用，并努力进行塑料废品的回收再利用，但不能因噎废食。
A中禁止使用，方法不可取，说法错误，故A正确。
BCD中都可减小对环境的污染，说法正确，故BCD错误。
故选：A。
▉题型3 白色污染与防治
【知识点的认识】
所谓白色污染是人们对难降解（即聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为小分子）的塑料垃圾（多指塑料袋）污染环境现象的一种形象称谓．它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物，制成的农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具等塑料包装物和其它各类生活塑料制品，使用后被丢弃成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成环境严重污染的现象．由于废旧塑料包装物等大多呈白色，因此称之为白色污染．白色污染的主要来源有食品包装、泡沫塑料填充包装、快餐盒、农用地膜等．
白色污染的防治，应该从以下几个方面着手：
1．减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；
2．重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等；
3．使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；
4．回收各种废弃塑料．
7．分析与推理是重要的化学思维方法。下列说法正确的是（ ）
A．铝制品有良好的抗腐蚀性，说明常温下铝不易与氧气反应
B．二氧化碳溶于水显酸性，酸雨的形成与空气中二氧化碳含量增大有关
C．自热食品的料包里有生石灰，是因为生石灰与水反应放出热量
D．塑料制品能够产生白色污染，所以严禁使用塑料制品
【答案】C
【解答】解：A.铝制品有良好抗腐蚀性，是因为铝在常温下易与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止铝进一步被氧化，而不是常温下铝不易与氧气反应，A错误；
B.酸雨主要是由二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等气体溶于水形成酸导致的，二氧化碳溶于水形成碳酸，酸性较弱，正常雨水的pH约为5.6就是因为溶有二氧化碳，酸雨的形成与空气中二氧化碳含量增大无关，B错误；
C.自热食品料包里的生石灰（CaO）与水反应生成氢氧化钙，并且放出大量热量，从而可以加热食品，C正确；
D.塑料制品确实会产生白色污染，但塑料制品在生活中有广泛应用，给人们生活带来很多便利，不能严禁使用塑料制品，而应合理使用，加强回收利用，减少白色污染，D错误。
故选：C。
8．第51个世界环境日的主题是“共建清洁美丽世界”，下列行为与主题不相符合的是（ ）
A．积极植树造林
B．加强废气处理
C．露天焚烧秸秆
D．减少使用一次性塑料制品
【答案】C
【解答】解：A.树木能够吸收二氧化碳并释放氧气，有助于改善空气质量，同时还能防止土壤侵蚀和水土流失，对环境的保护有积极作用，不符合题意；
B.废气中往往含有有害物质，如颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等，这些物质对大气环境和人体健康都有害。加强废气处理，减少有害物质的排放，是保护环境的重要措施，不符合题意；
C.露天焚烧秸秆会产生大量的烟尘和有害气体，严重污染大气环境，对人体健康也有害，不利于保护环境，符合题意；
D.一次性塑料制品在使用后往往被随意丢弃，成为“白色污染”的主要来源，减少使用一次性塑料制品，可缓解“白色污染”，有利于保护环境，不符合题意；
故选：C。
9．地球是我们共同的家园，保护环境是每一位公民的责任。下列行为不符合该要求的是（ ）
A．随手关闭电灯 B．直接焚烧垃圾
C．减少使用塑料袋 D．使用清洁能源
【答案】B
【解答】解：A、随手关闭电灯可以节约电能，减少化石能源的使用，减少污染物的排放，有利于环境保护，不合题意；
B、直接焚烧垃圾会产生大量的烟尘和有害气体，加重空气污染，符合题意；
C、减少使用塑料袋既能节约化石资源，又能减少污染物的排放，缓解白色污染，有利于环境保护，不合题意；
D、使用清洁能源既能节约化石资源，又能减少污染物的排放，有利于环境保护，不合题意。
故选：B。
10．2024年3月全国人大政府工作报告指出“加快发展方式绿色转型”“深入推进环境污染防治”是报告中关于绿色发展的亮点。下列做法与此理念不相符的是（ ）
A．积极回收废旧金属和废旧塑料
B．禁止使用化肥农药，保护水资源
C．减少化石燃料的使用，大力开发新能源
D．提倡绿色出行，改善空气质量
【答案】B
【解答】解：A、积极回收废旧金属和废旧塑料，有利于环境保护，故A正确；
B、保护水资源，不能禁止使用化肥和农药，故B错误；
C、减少化石燃料的使用，大力开发新能源，有利于环境保护，故C正确；
D、提倡绿色出行，改善空气质量，有利于环境保护，故D正确；
故选：B。
11．当前，我国急待解决的“白色污染”通常是指（ ）
A．冶炼厂的白色烟尘 B．石灰窑的白色粉末
C．聚乙烯等塑料垃圾 D．白色建筑材料
【答案】C
【解答】解：白色污染是人们对难降解的塑料垃圾（多指塑料袋）污染环境现象的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象。所以选项A、B、D均不正确。
故选：C。
12．化学在解决与材料、能源、资源、环境等相关的问题中具有重要作用。下列相关描述不正确的是（ ）
A．建造空间站的钛合金属于合成材料
B．汽车使用乙醇汽油可节省石油资源
C．海水淡化属于物理变化，可缓解淡水短缺
D．回收废弃塑料是解决“白色污染”的途径
【答案】A
【解答】解：A、金属材料包括纯金属以及它们的合金，因此建造空间站的钛合金属于金属材料，故A不正确；
B、乙醇可以通过粮食发酵制成，使用乙醇汽油能节省石油资源，故B正确；
C、海水淡化的过程没有新物质生成，属于物理变化，可缓解淡水短缺，故C正确；
D、塑料垃圾会造成白色污染，因此回收废弃塑料是解决“白色污染”的途径，故D正确。
故选：A。
13．六安创建全国文明城市，倡导人们讲文明话做文明事，节约能源、爱护环境从身边做起。下列做法不符合这一主题的是（ ）
A．选择自行车和公交车作为出行工具
B．将废纸、汽水瓶等收集起来，一次性焚烧
C．让衣服自然晾干，节约用纸，不使用一次性塑料袋
D．垃圾分类处理，回收可再生资源
【答案】B
【解答】解：A、选择自行车和公交车作为出行工具可以减少汽车尾气的排放，有利于净化空气，故A正确；
B、将废纸、汽水瓶等收集起来，一次性焚烧，会导致资源浪费，废纸、汽水瓶可以回收再利用，故B错误；
C、让衣服自然晾干，节约用纸，不使用一次性塑料袋，可以节约能源与资源，防止白色污染，故C正确；
D、垃圾分类处理，回收可再生资源，可以防止污染环境，且节约资源，故D正确。
故选：B。
14．2022年我国环境日的主题为“共建清洁美丽世界”，以下行动不符合这一主题的是（ ）
A．双面使用纸张，节约森林资源
B．重复使用购物袋，减缓“白色污染”
C．提倡私家车出行，防止交叉感染
D．分享“清洁行动”，宣传环保意识
【答案】C
【解答】解：A、双面使用纸张，节约森林资源，有利于改善环境质量，选项说法不符合题意；
B、重复使用购物袋，减缓“白色污染”，有利于改善环境质量，选项说法不符合题意；
C、提倡私家车出行就会增加化石能源的消耗，增加污染物的排放，不利于改善环境质量，选项说法符合题意；
D、分享“清洁行动”，宣传环保意识，有利于改善环境质量，选项说法不符合题意；
故选：C。
15．下列各组知识的归纳，其中两项完全正确的一组是（ ）
A．性质与用途 B．化学中常见的“三”
①干冰可用于人工降雨 ②甲醛溶液用于浸泡海产品，使其保鲜 ①三大化石燃料——煤、汽油、甲烷 ②三种构成物质的粒子——分子、原子、电子
C．环保与能源 D．健康与安全
①为治理雾霾，减少使用化石燃料 ②为减少“白色污染”，使用可降解塑料 ①为预防贫血，可适当补充铁元素 ②霉变的大米清洗煮熟后，可继续食用
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解答】解：A、①干冰可用于人工降雨，是因为干冰升华时吸热，该选项正确；②甲醛有毒，不能用于浸泡海产品，使其保鲜，该选项不正确；A错误，不符合题意。
B、①三大化石燃料是煤、石油、天然气，该选项不正确；②三种构成物质的粒子是分子、原子、离子，该选项不正确；B错误，不符合题意；
C、①为治理雾霾，应该合理使用化石燃料，减少使用化石燃料，该选项正确；②为减少“白色污染”，使用可降解塑料，该选项正确；C正确，符合题意；
D、①若出现贫血，可适当补充铁元素，该选项正确；②霉变的大米清洗煮熟后，不能继续食用，是因为不能杀灭其中的黄曲霉毒素，该选项不正确；D错误，不符合题意。
故选：C。
16．2023年世界环境日我国的主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列做法与这一主题不相符的是（ ）
A．积极参与植树造林
B．生活垃圾分类处理
C．大量使用一次性塑料餐具
D．使用新能源汽车
【答案】C
【解答】解：A、积极参与植树造林，保护环境，提高空气质量，故A正确；
B、生活垃圾分类处理，能有效提高垃圾处理和利用，减少环境污染，故B正确；
C、一次性塑料餐具难降解，填埋或燃烧塑料餐具均会带来环境污染，故C错误；
D、使用新能源汽车会减少空气污染，故D正确。
故选：C。
17．斗门区一直在提倡“建设生态宜居斗门”。以下做法与该倡议不相符的是（ ）
A．开发新型清洁能源 B．推广公交车电动化
C．用布袋代替塑料制品 D．焚烧垃圾
【答案】D
【解答】解：A、开发清洁能源，做法与该主题相符，故A正确；
B、推广公交车电动化，减少汽车尾气污染，做法与该主题相符，故B正确
C、用布袋代替塑料制品，能减少塑料垃圾，做法与该主题相符，故C正确；
D、焚烧垃圾生成有害气体和烟尘，做法与该主题不相符，故D错误。
故选：D。
18．2019年世界环境日主题为“蓝天保卫战，我是行动者”。下列做法应该提倡的是（ ）
A．生活垃圾分类放置 B．废旧塑料随意丢弃
C．农作物秸秆露天焚烧 D．经常使用木筷、纸杯
【答案】A
【解答】解：
A、生活垃圾分类放置，可以节约资源，防止污染，故正确；
B、废旧塑料随意丢弃，易造成白色污染，故错误；
C、秸秆露天焚烧生成有害气体和烟尘，易造成空气污染；故错误；
D、使用一次性木筷和纸杯会造成木材的浪费，故错误；
故选：A。
19．塑料制品的广泛使用，给我们的生活带来了方便，但大量废弃塑料形成的“白色污染”已成为影响环境的公害。
（1）若每人每天抛弃废塑料制品5g，1000万人口的城市，每年造成的“白色污染”是多少吨？
（2）你对防治“白色污染”有哪些设想？
【答案】（1）18250t。
（2）重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等，在清洁后可再次使用；回收各种废弃塑料，进行分类处理，并通过加工再利用，制成新的塑料制品或其他产品；研发可降解的塑料，这种塑料在使用后能够在自然环境中被微生物分解，从而减少对环境的污染
【解答】解：（1）若每人每天抛弃废塑料制品5g，1000万人口的城市，每年造成“白色污染”的塑料的质量为；故答案为：18250t。
（2）对于防治“白色污染”的设想，我们可以从减少使用、回收利用和寻找替代品等方面入手，以下是一些具体的设想：减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等，在清洁后可再次使用；回收各种废弃塑料，进行分类处理，并通过加工再利用，制成新的塑料制品或其他产品；研发可降解的塑料，这种塑料在使用后能够在自然环境中被微生物分解，从而减少对环境的污染；这些措施都可以有效地减少“白色污染”，保护我们的环境；故答案为：重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等，在清洁后可再次使用；回收各种废弃塑料，进行分类处理，并通过加工再利用，制成新的塑料制品或其他产品；研发可降解的塑料，这种塑料在使用后能够在自然环境中被微生物分解，从而减少对环境的污染。
▉题型4 合成材料的使用及其对人和环境的影响
【知识点的认识】
合成材料的使用主要是指塑料、合成纤维、合成橡胶这三大合成材料的利用．具体情况分别例谈如下“
1．塑料，它的应用十分广泛，目前工业生产的塑料已有几百种，其中常用的也有60多种，使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料．它们的具体应用可谓是不言而喻、举不胜举．下面略举几例，还有塑料制品的应用范围．
2．合成纤维，它的品种不同，各具有某些独特性能和用途也不尽相同．例如，耐高温纤维（如聚苯咪唑纤维等）、耐高温腐蚀纤维（如聚四氟乙烯等，可作不粘锅的内衬）、高强度纤维（如聚对苯二甲酰对苯二胺等）、耐辐射纤维（如聚酰亚胺纤维等）．另外，还有阻燃纤维、高分子光导纤维等．我们穿的衣服通常是由纤维织成的．棉和羊毛等属于天然纤维，涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）和腈纶等属于合成纤维．合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和能耐化学腐蚀，但它的吸水性和透气性较差．因此，合成纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适又挺括．
3．合成橡胶，人们常用的合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等．合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中．
至于合成材料的使用对人和环境的影响，主要是指合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活．但是，合成材料废弃物的急剧增加所带来的环境问题，其中废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重．这是因为大部分塑料在自燃环境中很难降解（即聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为小分子），长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚烧含氯塑料（即代号“03”﹣﹣PVC聚氯乙烯塑料），会产生有刺激性气味的氯化氢气体等，从而引起空气污染．
20．为了方便同学们复习，学校配备很多学习用品。下列学习用品中，所用材料属于有机合成材料的是（ ）
A．塑料笔袋 B．铁制圆规 C．木质书桌 D．玻璃水杯
【答案】A
【解答】解：A、塑料属于有机成合成材料，故A正确；
B、铁属于金属材料，故B错误；
C、木材属于天然材料，故C错误；
D、玻璃属于无机非金属材料，故D错误。
故选：A。
21．下列不属于合成材料的是（ ）
A．顺丁橡胶 B．蚕丝 C．聚氯乙烯 D．涤纶
【答案】B
【解答】解：顺丁橡胶、聚氯乙烯、涤纶都属于合成材料；蚕丝是天然材料，不属于合成材料。
故选：B。
22．下列文具所使用的主要材料中，不属于有机合成材料的是（ ）
A．腈纶笔袋 B．塑料三角尺
C．橡皮擦 D．不锈钢圆规
【答案】D
【解答】解：A.腈纶笔袋，腈纶属于合成纤维，合成纤维是有机合成材料的一种，所以腈纶笔袋使用的主要材料属于有机合成材料，故错误；
B.塑料三角板的主要成分是塑料，属于有机合成材料，故错误；
C.橡皮擦的主要成分是合成橡胶，属于有机合成材料，故错误；
D.不锈钢圆规是用不锈钢制成，不锈钢属于金属材料，不属于有机合成材料，故正确。
故选：D。
23．哈尔滨以一场融合冰雪艺术与科技创新的视听盛宴，向世界揭开了第九届亚洲冬季运动会的序幕。滑雪服的主要材质包括涤纶、尼龙、棉和氨纶等，其中涤纶属于（ ）
A．金属材料 B．天然材料 C．合成材料 D．复合材料
【答案】C
【解答】解：A.金属材料包括纯金属和合金，故不符合题意；
B.天然材料是自然界直接提供的，像棉就属于天然材料，故不符合题意；
C.合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶，涤纶属于合成纤维，属于合成材料，故符合题意；
D.复合材料是多种材料复合而成（如玻璃钢），故不符合题意。
故选：C。
24．酒精灯里的下列物质属于有机合成材料的是（ ）
A．塑料灯帽 B．棉质灯芯
C．陶瓷灯芯管 D．玻璃灯体
【答案】A
【解答】解：A、塑料属于有机合成材料，符合题意；
B、棉质灯芯是由棉线制成的，棉线属于天然材料，不合题意；
C、陶瓷属于无机非金属材料，不合题意；
D、玻璃属于无机非金属材料，不合题意；
故选：A。
25．合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。下列物品属于合成材料的是（ ）
A．不锈钢碗 B．玻璃杯 C．纯棉衣服 D．塑料桶
【答案】D
【解答】解：A.不锈钢碗是由不锈钢制成的，而不锈钢是铁的合金，合金属于金属材料，错误；
B.玻璃杯是由玻璃制成的，玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，错误；
B.纯棉衣服是由棉花制成的，棉花是天然存在的物质，经过简单的加工就可以制成衣物，所以纯棉衣服属于天然材料，错误；
D.塑料桶是由塑料制成的，塑料是三大合成材料之一（另外两种是合成纤维和合成橡胶），正确；
故选：D。
26．下列材料中，属于合成材料的是（ ）
A．大理石 B．沙子 C．塑料 D．铝合金
【答案】C
【解答】解：有机合成材料必须具备三个特征：人工合成、有机物、高分子。
A、大理石的主要成分碳酸钙，属于无机非金属材料，故选项错误。
B、沙子的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故选项错误。
C、塑料属于三大合成材料之一，故选项正确。
D、铝合金是铝的合金，属于金属材料，故选项错误。
故选：C。
27．北京冬奥会掀起了群众参与冰雪运动的热潮。下列滑雪用品涉及的材料中，不属于合成材料的是（ ）
A．滑雪板——聚乙烯
B．滑雪头盔——聚酯硬塑料
C．滑雪杖——镁铝合金
D．防护镜——聚甲基丙烯酸甲酯
【答案】C
【解答】解：A、聚乙烯是一种塑料，属于合成材料，不合题意；
B、聚酯硬塑料是一种塑料，属于合成材料，不合题意；
C、镁铝合金属于金属材料，符合题意；
D、聚甲基丙烯酸甲酯是一种塑料，属于合成材料，不合题意；
故选：C。
28．下列生活用品使用的材料属于有机合成材料的是（ ）
A．不锈钢锅 B．纯棉毛巾
C．羊毛围巾 D．塑料保鲜膜
【答案】D
【解答】解：A、不锈钢锅，不锈钢属于合金，属于金属材料，故A错误；
B、纯棉毛巾是用棉花制成，属于天然材料，故B错误；
C、羊毛围巾是用羊毛制成，属于天然材料，故C错误；
D、塑料保鲜膜属于塑料制品，属于有机合成材料，故D正确；
故选：D。
29．下列不属于合成材料的是（ ）
A．聚氯乙烯 B．合成橡胶 C．涤纶 D．蚕丝
【答案】D
【解答】解：A、聚氯乙烯是塑料的一种，属于三大合成材料之一，故选项错误。
B、合成橡胶属于三大合成材料之一，故选项错误。
C、涤纶是合成纤维的一种，属于三大合成材料之一，故选项错误。
D、蚕丝属于天然材料，故选项正确。
故选：D。
30．生活中常用的不粘锅，其内衬用的一种材料叫聚四氟乙烯．该材料属于（ ）
A．金属材料 B．纳米材料
C．复合材料 D．有机合成材料
【答案】D
【解答】解：聚四氟乙烯是一种塑料，属于有机合成材料，观察选项，故选D。
31．海南省人民政府印发的《海南省碳达峰实施方案的通知》中提出，到2030年，全岛全面禁止销售燃油汽车。
（1）制造汽车需使用大量的钢铁、铜、塑料等材料，在材料分类中，塑料属于 合成 （填“合成”或“天然”）高分子材料，为防止钢铁部件锈蚀，可对钢铁部件喷油漆，其防锈原理是 隔绝氧气和水 。
（2）汽车燃油——汽油、柴油都来自石油，石油、煤和 天然气 是三大常见的化石燃料。
（3）为消除柴油发动机产生氮氧化物污染空气，常用尿素溶液将氮氧化物还原，根据国家标准，车用尿素溶液中尿素的质量分数为31.8%～33.2%，1000g合格的车用尿素溶液中，最少含尿素 318 g，尿素【CO（NH2）2】还是农业上常用的氮肥，尿素中氮元素的质量分数为 46.7% （精确到0.1%）。
（4）肼（N2H4）——空气燃料电池有望应用于汽车工业，其原理是肼与氧气反应生成一种单质和水，该单质的化学式为 N2 。
【答案】（1）合成；隔绝氧气和水；
（2）天然气；
（3）318；46.7%；
（4）N2。
【解答】解：（1）塑料属于合成高分子材料；铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，为防止钢铁部件锈蚀，可对钢铁部件喷油漆，其防锈原理是隔绝氧气和水；
（2）化石燃料包括煤、石油、天然气；
（3）根据国家标准，车用尿素溶液中尿素的质量分数为31.8%～33.2%，1000g合格的车用尿素溶液中，最少含尿素的质量为：1000g×31.8%＝318g；尿素中氮元素的质量分数为：；
（4）肼与氧气反应生成一种单质和水，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含N、H、O，生成物中含H、O，故生成物中还应含氮元素，故生成的单质是氮气，化学式为：N2。
故答案为：（1）合成；隔绝氧气和水；
（2）天然气；
（3）318；46.7%；
（4）N2。
32．化学就在我们身边，下列是日常生活中的一些常见物质：①尼龙②活性炭③木材④钢精锅⑤哈密瓜⑥钢筋混凝土。请用序号填空：
（1）属于金属材料的是： ④ ；
（2）属于有机合成材料的是： ① ；
（3）含有人体需要的营养素的是 ⑤ 。
【答案】（1）④；
（2）①；
（3）⑤。
【解答】解：（1）金属材料包括纯金属和合金，钢精锅是钢制的，是一种铁合金，属于金属材料；
（2）有机合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维，尼龙属于合成纤维，故尼龙属于有机合成材料；
（3）人体六大营养素有：糖类、蛋白质、油脂、维生素、水、无机盐，其中维生素的主要来源是水果和蔬菜，故哈密瓜中富含维生素。
故答案为：（1）④；
（2）①；
（3）⑤。
33．化学与生产、生活息息相关。请运用化学知识回答下列问题：
（1）某食堂的午餐食谱为米饭、馒头、红烧牛肉、油炸刀鱼和鸡蛋汤。食谱中富含糖类的食物是 米饭、馒头 ；为了营养均衡，应补充的一种菜品是 凉拌黄瓜 。
（2）某衣服标签上印着“涤纶56%、棉44%”，涤纶属于 合成 （选填“合成”、“复合”或“天然”）材料。洗涤衣服时，将深色、浅色衣物分开洗，从微观角度解释其原因： 分子在不断运动 。
（3）如图为中考化学试卷答题卡中用于识别考生信息的条形码（样码）。条形码有黏性，其黏性主要来源于胶黏剂﹣丙烯酸。丙烯酸的化学式为C3H4O2，下列关于丙烯酸的说法合理的是 C （填字母）。
A.丙烯酸中含有氧分子
B.丙烯酸的相对分子质量为72g
C.丙烯酸中碳元素与氧元素的质量比为9：8
D.丙烯酸由3个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成
（4）某钢铁厂每天用1900t含60%氧化铁的赤铁矿石来生产生铁，理论上日产含杂质5%的生铁的质量为 840t 。
【答案】（1）米饭、馒头；凉拌黄瓜。
（2）合成；分子在不断运动。
（3）C。
（4）840t。
【解答】解：（1）某食堂的午餐食谱为米饭、馒头、红烧牛肉、油炸刀鱼和鸡蛋汤，食谱中富含糖类的食物是米饭、馒头，该食谱中缺少维生素，为了营养均衡，应补充的一种菜品是凉拌黄瓜。
（2）某衣服标签上印着“涤纶56%、棉44%”，涤纶属于合成材料，涤衣服时，将深色、浅色衣物分开洗，是因为分子在不断运动；
（3）A、丙烯酸由丙烯酸分子构成，不含有氧分子，故选项A说法错误；
B、相对分子质量的单位为“1”，不是“g”，常省略不写，丙烯酸的相对分子质量应为72，故选项B说法错误；
C、丙烯酸中碳元素与氧元素的质量比为 （12×3）：（16×2）＝9：8，故选项C说法正确；
D、丙烯酸由丙烯酸分子构成，故选项D说法错误。
（4）设理论上日产含杂质5%的生铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1900t×60% x×（1﹣5%）
x＝840t
答：理论上日产含杂质5%的生铁的质量为840t。
▉题型5 无机非金属材料及其应用
【知识点的认识】
无机非金属材料，是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各异，因此，还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的（传统的）和先进的（新型的）无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料；耐火材料与高温技术，尤其与钢铁工业的发展关系密切；各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活息息相关，它们产量大、用途广。其他产品如搪瓷、磨料（碳化硅、氧化铝）、铸石（辉绿岩、玄武岩等）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的，具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。
34．下列属于无机非金属材料的是（ ）
A．塑料 B．玻璃 C．石灰 D．合成橡胶
【答案】B
【解答】解：A、塑料是有机合成材料。
B、玻璃石硅酸盐产品，属无机非金属材料。
C、石灰是无机非金属材料。
D、合成橡胶属有机合成材料。
故选：B。
35．陶瓷是中华民族文化的象征之一，陶瓷和化学密不可分。
（1）下列化学实验室常见用品中，材质为陶瓷的是 C （填序号）。
A．烧杯
B．集气瓶
C．蒸发皿
D．坩埚钳
（2）白瓷是由高岭石（Al2O3 2SiO2 2H2O）和大理石等烧制而成，陶瓷烧制过程中会发生一系列的化学反应，其中之一是CaCO3+X＝CaSiO3+CO2↑，该反应中X的化学式为 SiO2 。可推测白瓷属于 无机非金属材料 （填“无机非金属材料”、“有机高分子材料”）。
（3）青瓷的“翠色”来源十分复杂。主要反应是窑体内的CO和瓷器表面釉料中的氧化铁在高温下反应生成氧化亚铁和另一种氧化物，化学方程式为 CO+Fe2O32FeO+CO2 。
【答案】（1）C；
（2）SiO2；无机非金属材料；
（3）CO+Fe2O32FeO+CO2。
【解答】解：（1）A、烧杯是玻璃材质的，不合题意；
B、集气瓶是玻璃材质的，不合题意；
C、蒸发皿是陶瓷材质的，符合题意；
D、坩埚钳是金属材质的，不合题意；
（2）由CaCO3+X＝CaSiO3+CO2↑可知，反应后：1个钙原子、1个硅原子、5个氧原子、1个碳原子，反应前：1个钙原子、1个碳原子、3个氧原子和X，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则X有含有1个硅原子和2个氧原子，化学式为SiO2；白瓷是由高岭石和大理石等烧制而成，陶瓷属于无机非金属材料；
（3）CO和瓷器表面釉料中的氧化铁在高温下反应生成氧化亚铁和另一种氧化物，根据质量守恒定律可知，该氧化物是二氧化碳，化学方程式为CO+Fe2O32FeO+CO2。
故答案为：（1）C；
（2）SiO2；无机非金属材料；
（3）CO+Fe2O32FeO+CO2。
▉题型6 新材料的开发与社会发展的密切关系
【知识点的认识】
新材料的开发与社会发展的密切关系，材料是时代进步的重要标志．人类从石器时代到铜器时代，再到铁器时代，都是以新材料的使用为标志的，材料的应用与发展是推动社会进步的重要动力．人类对材料的认识、造成和利用都是与化学科学的发展紧密相连的．近年来，为了解决使用合成材料带来的环境问题，新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展．此外，为满足计算机、生物工程、海洋工程和航空航天工业等尖端技术发展的需要，人们还研制出了许多新型有机合成材料，如具有光、电、磁等特殊功能的合成材料、隐身材料和复合材料等．这些新型材料在宇航、建筑、机器人、仿生和医药等领域已显示出潜在的应用前景，它们的发展必将对人类的生活和社会的进步产生深远的影响．
例如，导电塑料．众所周知，塑料是一种良好的绝缘体，是不导电的．在普通电缆线中，它常被用作铜线外面的绝缘层．然而，2000年诺贝尔化学奖得主的研究成果，向习以为常的“观念”提出了挑战．他们通过研究发现，经过特殊加工之后，塑料能够像金属一样，具有导电性．目前，导电塑料已经成为对物理学家、化学家和材料科学家都具有重要意义的研究领域．导电塑料不仅在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已有快速的发展，而且在发光二级管、太阳能电池、移动电话、微型电视显示屏乃至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景．此外，导电材料和纳米技术的结合，还将对分子电子学的迅速发展起到推动作用．将来，人类不仅可以大大提高计算机的运算速度，而且还能缩小计算机的体积．因此，有人预言，未来的笔记本电脑可以装进手表中．
36．中国科学院上海研究所研制出“纳米药物分子运输车”（结构如图），该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果。下列说法不正确的是（ ）
A．肉眼不能直接看到运输药物的过程
B．二氧化硅（SiO2）中硅元素化合价为+2价
C．四氧化三铁属于氧化物
D．推测该有机物外壳可在人体内分解从而释放药物
【答案】B
【解答】解：A、运输药物分子属于微观层面，肉眼不能直接看到微观层面的运输药物的过程，故A说法正确，不符合题意；
B、二氧化硅（SiO2）中氧元素的化合价为﹣2价，化合物中正负化合价的代数和为零，设硅元素的化合价为x，则x+（﹣2）×2＝0，x＝+4，则二氧化硅中硅元素化合价为+4价，故B说法错误，符合题意；
C、四氧化三铁是由铁和氧两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，故C说法正确，不符合题意；
D、该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果，由此可推测该有机物外壳可在人体内分解从而释放药物，故D说法正确，不符合题意。
故选：B。
37．为了减少汽车油耗，科学家通过研发新型泡沫金属材料，来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的，泡沫金属材料应具有的性质是（ ）
A．熔点低 B．密度小 C．硬度大 D．着火点高
【答案】B
【解答】解：为了减少汽车油耗，科学家通过研发新型泡沫金属材料，来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的，泡沫金属材料应具有的性质是密度小，质轻。
故选：B。
38．阅读科普短文，回答相关问题。
碳纤维是一种含碳量在90%以上的特种纤维，在多个领域都发挥着重要作用。2023年我国各行业碳纤维需求量数据如图1。
碳纤维具有密度小、抗拉强度高、抗摩擦、导热、导电及耐腐蚀等特性，外形呈纤维状，柔软，可加工成各种织物，常与树脂、陶瓷等形成复合材料。在不同外界因素下，其抗拉强度有着很大变化，实验测试了某种碳纤维在不同温度下的抗拉强度，其结果如图2。
目前，碳纤维制造成本还很高，期待着今后能研究出更低成本的制造方法，使得其能够在我们生活中有着更多应用。
（1）由图1可知，2023年中国碳纤维需求量最大的行业是 体育休闲 。
（2）碳纤维可广泛应用于航天航空工业，是因为其具有 密度小（或抗拉强度高、抗摩擦、导热、导电及耐腐蚀） 的性质（填一条即可）。
（3）碳纤维主要成分为碳元素，形成过程复杂，其中包括化学反应，则X的化学式为 H2O 。
（4）依据图2可知，在温度为600℃﹣1800℃范围内，温度相同时 碳纤维抗拉强度在隔绝空气时比接触空气高（答案不唯一） 。
【答案】（1）体育休闲；
（2）密度小（或抗拉强度高、抗摩擦、导热、导电及耐腐蚀）；
（3）H2O；
（4）碳纤维抗拉强度在隔绝空气时比接触空气高（答案不唯一）。
【解答】解：（1）由图1可知，2023 年中国碳纤维需求最大的行业是体育休闲；
（2）由题干信息可知，碳纤维具有密度小（或抗拉强度高、抗摩擦、导热、导电及耐腐蚀）等特性，故碳纤维可广泛应用于航空航天工业；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有C、H、N、O原子个数分别为6、18、2、6，反应后已知物质中有C、H、N、O原子个数分别为6、6、2、0，故6X中有12个H，6个O，所X为H2O。
（4）依据图 2 可知，在温度为 600﹣1800℃范围内，温度相同时，隔绝空气比接触空气，碳纤维的抗拉强度高。
故答案为：（1）体育休闲；
（2）密度小（或抗拉强度高、抗摩擦、导热、导电及耐腐蚀）；
（3）H2O；
（4）碳纤维抗拉强度在隔绝空气时比接触空气高（答案不唯一）。
39．阅读下列科普短文。
2024年6月4日，嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开，这面五星红旗用玄武岩纤维材料制作，可抵御月球表面温差大、辐射强的恶劣环境。
玄武岩纤维是由玄武岩经过特殊的工艺处理后得到的一种高性能纤维材料。玄武岩由多种物质组成，其中含量最高的是二氧化硅。还有氧化铝、氧化钠、氧化钾等。玄武岩纤维的生产过程中，一吨矿石可生产一吨原丝，且不产生有毒物质，无度气、废水、废渣持放，被广泛认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”。
玄武岩纤维在很多方面性能表观优异……其在760℃以上的高温、零下273.15℃的低温环境中，几乎都不会发生形变，且能保持原有性能。钢铁拉丝制成的材料，可能在火灾中烧坏，但是换成玄武岩纤维，就能安然无恙。
根据上述文章内容，回答下列问题。
（1）玄武岩的物质组成中属于非金属氧化物的化学式为 SiO2 。
（2）玄武岩纤维具有的性质有 熔点高或耐高温或耐低温或抗辐射 （写一条）。
（3）钢铁拉丝制成的材料可能在火灾中烧坏，其原因是（用化学方程式解释） 。
（4）玄武岩纤维被认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”的理由是 原料利用率高或生产过程中不产生有毒物质 （写一条）。
【答案】（1）SiO2。
（2）熔点高或耐高温或耐低温或抗辐射。
（3）。
（4）原料利用率高或生产过程中不产生有毒物质。
【解答】解：（1）玄武岩由多种物质组成，其中含量最高的是二氧化硅，还有氧化铝、氧化钠、氧化钾，属于非金属氧化物的是二氧化硅；
（2）五星红旗用玄武岩纤维材料制作，可抵御月球表面温差大、辐射强的恶劣环境。玄武岩纤维在760摄氏度以上的高温、零下273.15摄氏度的低温环境中，几乎都不会发生形变，且能保持原有性能，说明玄武岩具有的性质有：熔点高、耐高温、耐低温、抗辐射；
（3）钢铁拉丝制成的材料可能在火灾中烧坏，其原因是铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为：；
（4）玄武岩纤维被认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”的理由是：玄武岩纤维的生产过程中，一吨矿石可生产一吨原丝，且不产生有毒物质，无废气、废水、废渣排放。
故答案为：（1）SiO2。
（2）熔点高或耐高温或耐低温或抗辐射。
（3）。
（4）原料利用率高或生产过程中不产生有毒物质。
40．阅读下列材料。
陶瓷基复合材料是以陶瓷材料为基体，以高强度纤维、晶须、晶片和颗粒为增强体，通过适当的复合工艺所制成的复合材料。
陶瓷材料可分为氧化物陶瓷（如氧化铝陶瓷）和非氧化物陶瓷（如碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等），具有硬度大、相对密度较小、抗氧化、高温磨损性能好和耐化学侵蚀性好等优点，但也存在断裂韧性低、断裂应变小、抗冷热交变和冲击载荷性能差的固有缺点，向陶瓷基体中加入增强体能够改善陶瓷材料固有的脆性，提高其韧性和抗脆性断裂能力。
陶瓷基复合材料优异的高温性能可显著降低发动机燃油消耗，提高运行效率，具有良好的应用前景。在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
依据材料内容，回答下列问题：
（1）材料中提到的氧化物是 Al2O3 。
（2）写出陶瓷材料的一条物理性质 硬度大或相对密度较小 。
（3）在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于 液体推进火箭发动机的热结构件或喷气发动机的高温部件 （写一条即可）。
【答案】（l）Al2O3；
（2）硬度大或相对密度较小；
（3）液体推进火箭发动机的热结构件或喷气发动机的高温部件。
【解答】解：（l）氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，材料中提到的氧化物是Al2O3；
（2）根据材料信息可知，陶瓷材料硬度大、相对密度较小不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
（3）根据材料信息可知，在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
故答案为：（l）Al2O3；
（2）硬度大或相对密度较小；
（3）液体推进火箭发动机的热结构件或喷气发动机的高温部件。
41．氮化镓（GaN）是一种新型半导体材料，具有更高更强的性能，被誉为“第三代半导体材料”。
（1）氮化镓中氮元素和镓元素的质量比为 1：5 （填最简整数比）。
（2）据题图2分析，氮化镓的带隙是 3.4 eV，热导率比传统硅基材料高出约 66.7 %（保留到0.1%）。
（3）某公司工厂利用GaCl3，合成纳米级GaN的原理之一为，反应物氯化镓（GaCl3）中镓元素的化合价为 +3 。
（4）氮化镓与氢气在高温条件下可发生如下反应：。若反应生成氨气（NH3）的质量为1.70g，计算参与该反应的氮化镓的质量（写出计算过程）。
（5）请从节能减排的角度，谈谈推广氮化镓技术实现“超级快充”的现实意义： 减少二氧化碳的排放，缓解温室效应；提高电能利用率，节约电能源；降低散热能耗 。
【答案】（1）1：5；
（2）3.4；66.7；
（3）+3；
（4）8.40g；
（5）减少二氧化碳的排放，缓解温室效应；提高电能利用率，节约电能源；降低散热能耗。
【解答】解：（1）氮化镓中氮元素和镓元素的质量比为14：70＝1：5；
（2）由图2可知，氮化镓的带隙是3.4eV，其热导率比传统硅基材料高出约；
（3）氯化镓（GaCl3）中氯元素的化合价为﹣1价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则氯化镓中镓元素的化合价为+3价；
（4）设参与该反应的氮化镓的质量为x，
，x＝8.40g
答：参与该反应的氮化镓的质量为8.40g；
（5）从节能减排的角度分析推广氮化镓技术实现“超级快充”的现实意义：减少二氧化碳的排放，缓解温室效应；提高电能利用率，节约电能源；降低散热能耗。
故答案为：（1）1：5；
（2）3.4；66.7；
（3）+3；
（4）8.40g；
（5）减少二氧化碳的排放，缓解温室效应；提高电能利用率，节约电能源；降低散热能耗。
▉题型7 复合材料、纳米材料
【知识点的认识】
复合材料是由两种或两种以上不同功能和性质的材料，用化学方法按一定方式复合在一起制成的具有某些特殊性能并优点互补的新材料．例如，玻璃钢就是人类在日常生活中广泛应用的复合材料，它既不是玻璃也不是钢，而是在塑料中加入玻璃纤维制成的．它既有玻璃般的透明性或半透明性，又有钢铁般的高强度，因此俗称为“玻璃钢”．由此可见，复合材料的性能要优于组成它的成分材料，在工业生产和社会生活中具有广阔的应用前景，是新型材料研制的一个重要发展方向．
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1﹣100nm）或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度．从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下（即100纳米以下；因为1米＝100厘米，1厘米＝10000微米，1微米＝1000纳米，1纳米＝10埃）．因此，颗粒尺寸在0.1～100纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料例如，20世纪80年代中期研制成功的纳米金属材料，以及后来相继问世的纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料，等等．
至于纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面．其中，纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产（超微粉、镀膜、纳米改性材料等），性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）．纳米加工技术包含精密加工技术（能量束加工等）及扫描探针技术．
42．去年我国新材料产业总产值约6.8万亿元，较2012年增长近6倍。下列材料属于复合材料的是（ ）
A．黄铜 B．陶瓷 C．玻璃 D．碳纤维
【答案】D
【解答】解：A、黄铜合金属于金属材料，故A错误；
B、陶瓷属于无机非金属材料，故B错误；
C、玻璃是无机非金属材料，故C错误；
D、复合材料是由两种或两种以上不同功能和性质的材料，用化学方法按一定方式复合在一起制成的具有某些特殊性能并优点互补的新材料；碳纤维属于复合材料，故D正确；
故选：D。
43．阅读下面科普短文。
2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛（TiO2）光催化保护薄膜，该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物，让场馆外墙拥有神奇的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面积使用光催化材料。TiO2作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料，广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。
由于TiO2只在紫外光区有催化作用，因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属（铁、铂、金等）等方法，使TiO2能在可见光区有催化作用，以提高催化效果。目前，改变形态的方法有：通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2中掺杂非金属或金属时，掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化碳（g﹣C3N4）的纳米TiO2光催化分解水时，产生H2质量随时间变化关系如图。
在今后的研究中，科研人员将不断探索和完善相关工艺，使TiO2带来更多经济与社会效益。
回答下列问题：
（1）TiO2中钛元素的化合价是 +4 。
（2）氮化碳（C3N4）属于 化合物 （填“单质”或“化合物”）。
（3）TiO2光催化分解水制氢的化学方程式是 2H2O2H2↑+O2↑ 。与电解水制氢相比，该方法的优点是 节约能源 （答出一点即可）。
（4）下列关于TiO2的说法正确的是 CD （填字母标号）。
A.改变形态的方法均属于物理方法
B.掺杂石墨氮化碳越多，光催化分解水效果越好
C.与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本
D.TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标
【答案】（1）+4；
（2）化合物；
（3）2H2O2H2↑+O2↑；节约能源；
（4）CD。
【解答】解：（1）氧元素通常为﹣2价，设钛元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得x+（﹣2）×2＝0，则x＝+4，即TiO2中钛元素的化合价是+4；
（2）化合物是由不同种元素组成的纯净物，氮化碳（C3N4）是由氮元素和碳元素组成的纯净物，属于化合物；
（3）TiO2光催化分解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，电解水需要消耗电能，则与电解水制氢相比，该方法的优点是节约能源；
（4）A、由题目信息可知，改变形态的方法有通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，此过程无新物质生成，属于物理变化，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球，此过程有新物质生成，属于化学变化，则改变形态的方法不都属于物理方法，故A错误；
B、分析图像可知，相同时间内，掺杂石墨氮化碳越多，产生氢气越少，即反应速率越慢，光催化分解水效果越差，故B错误；
C、黄金的价格比铁的价格高，与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本，故C正确；
D、TiO2光催化还原CO2可以减少二氧化碳的含量，有利于实现“碳中和”目标，故D正确；
故选：CD。
故答案为：（1）+4；
（2）化合物；
（3）2H2O2H2↑+O2↑；节约能源；
（4）CD。
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