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第十一单元 课题2 化学与可持续发展
题型1 常见能源的种类、能源的分类 题型2 资源综合利用和新能源开发
题型3 合成纤维及其应用 题型4 合成材料的使用及其对人和环境的影响
题型5 新材料的开发与社会发展的密切关系 题型6 复合材料、纳米材料
题型7 棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别 题型8 有机高分子材料的分类及鉴别
▉题型1 常见能源的种类、能源的分类
【知识点的认识】常见能源的种类主要有：煤、石油、天然气、乙醇、氢能、太阳能、核能、风能、电能、化学能、水能、潮汐能和地热能等．
能源的分类有多种方式，分类标准不同，所分的类别也就不同．现主要有介绍以下4种：
1．按能源可再生性分类为：（1）可再生能源．在自然界中，有一些能源能够循环再生的，称之为可再生能源．例如，风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源．（2）不可再生能源．在自然界中，有些能源不能够循环再生的能源称之为不可再生能源（一旦被耗用后，不可能在数百年乃至数万年内再生）．例如，煤、石油和天然气等化石燃料，这是我们目前地球应用最广泛的能源．
2．按能源使用对环境的影响分类为：（1）清洁能源．在能源的使用过程中对环境不造成污染的，称之为清洁能源．例如，太阳能、风能、海洋能、水能和地热能等．（2）非清洁能源．在能源的使用过程中对环境有污染的，称之为非清洁能源．例如，煤、石油和天然气等化石燃料．随着科学技术的发展，人们可将非清洁能源清洁化．人类使用能源的终极目标是无碳经济．
3．按能源加工程度分类为：（1）一次能源．在自然界中现存的、未经加工转换的直接获得的天然能源称之为一次能源．例如，煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能和核能等．（2）二次能源．由一次能源加工转换而成人们需要的另一种形式的能源产品称之为二次能源．例如，电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等．
4．按人们对能源利用的科技程度分类为：（1）常规能源．已被人们广泛应用的能源称之为常规能源．例如，煤炭、石油、天然气和水力等．（2）新能源．尚未大规模商业应用，在技术、经济上进一步研究的、有前途的能源，称之为新能源．例如，太阳能、风能、潮汐能、地热能和核能等．有些发达国家也把核能列入常规能源．
1．中国传统文化蕴藏丰富的化学知识，下列解读正确的是（ ）
A．《汉书》：“高奴县有洧水可燃”，“洧水”指的是石油，属于可再生能源
B．“朱门酒肉臭，路有冻死骨”，酒肉变臭是缓慢氧化的过程
C．“众人拾柴火焰高”是指可燃物越多，着火点越低，燃烧就会越剧烈
D．《天工开物》：“凡石灰，经火焚炼为用”，“石灰”指的是CaCO3，属于氧化物
【答案】B
【解答】解：A.石油是由古代生物遗骸在地下高压、高温条件下经过数百万年形成的，属于化石燃料，一旦消耗就很难在短时间内自然再生，因此石油是不可再生能源，错误；
B.酒肉变臭是物质与氧气发生的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，正确；
C.着火点是物质固有的属性，它表示物质开始燃烧的最低温度，与可燃物的多少无关。而“众人拾柴火焰高”这句话的意思是可燃物越多，燃烧放出的热量就越多，火焰就越大，燃烧就越剧烈，错误；
D.氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，CaCO3是由三种元素组成，不属于氧化物，错误；
故选：B。
2．2025年亚冬会比赛场馆全面使用绿色清洁能源，在亚冬会历史上首次实现100%绿电供应。下列发电方式不属于绿色电力的是（ ）
A．煤炭发电 B．风能发电
C．潮汐能发电 D．太阳能发电
【答案】A
【解答】解：A、煤炭燃烧会产生大量二氧化碳、二氧化硫等污染物，不属于绿色电力，故正确；
B、潮汐发电是利用潮汐能转化为电能，潮汐能是清洁能源，在发电过程中不产生污染，属于绿色电力，故不正确；
C、风能是清洁能源，在发电过程中不产生污染，属于绿色电力，故不正确；
D、太阳能是清洁能源，在发电过程中不产生污染，属于绿色电力，故不正确。
故选：A。
3．小明同学在期末复习阶段归纳了以下知识点，其中错误的个数是（ ）
①由同一种元素组成的物质可能是混合物
②煤、石油、天然气都是不可再生的化石能源
③等质量的H2O和H2O2所含氢原子数目相同
④3g碳与10g氧气充分反应后，只能生成11g二氧化碳
⑤一种元素可以在同一种物质中显示不同的化合价
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【答案】A
【解答】解：①例如氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质，将它们混合在一起就是由同一种元素组成的混合物，所以由同一种元素组成的物质可能是混合物，正确；
②煤、石油、天然气是古代生物遗体经过漫长的地质年代形成的，形成过程极其缓慢，在短期内无法再生，属于不可再生的化石能源，正确；
③相对分子质量＝原子的相对原子质量×原子个数之和，则相对分子质量：H2O2＞H2O，等质量的水和过氧化氢中，水分子个数较多，则水分子中氢原子个数较多，错误；
④由于，碳和氧气的质量比为12：（16×2）＝3：8，则3g碳和10g氧气充分反应时，只消耗8g氧气，生成二氧化碳的质量为3g+8g＝11g，正确；
⑤一种元素在同一种物质中可显示不同的化合价，如硝酸铵中氮元素的化合价分别为﹣3、+5价，正确。
故选：A。
4．我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动。
任务一：调查碳排放
（1）调查发现，全社会的碳排放80%以上来自能源活动。将化石能源转化为清洁能源、开发可再生能源等为能源利用开辟了新途径。请列举一种可再生能源： 风能（答案不唯一） 。
任务二：探究碳固定
Ca（OH）2吸收CO2可以“固碳”。为了探究CO2浓度对固碳速率的影响，小组同学将Ca（OH）2粉末与少量蒸馏水混合均匀，压制成形状一样的固碳样品块，在相同条件下进行实验，数据如图所示：
（2）Ca（OH）2“固碳”的原理为 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O （用化学方程式表示）。
（3）由上图曲线得出的结论是 其他条件相同时，50～300s内或（实验研究范围内”），CO2浓度越高 ，固碳速率越大。
任务三：计算碳转化
我国科学家利用CO2直接合成乙醇（C2H5OH）的研究已取得重大突破，其反应的化学方程式为：2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。
（4）用上述方法处理44kgCO2，完全转化生成乙醇（C2H5OH）的质量为？（根据化学方程式计算，写出计算过程）
【答案】（1）风能（答案不唯一）；
（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）其他条件相同时，50～300s内或（实验研究范围内”），CO2浓度越高；
（4）23 kg。
【解答】解：（1）目前正在开发和利用的可再生能源有：风能、太阳能、核能等；
（2）氢氧化钙“固碳”的原理为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）由图可知，其他条件相同时，50～300s内或（实验研究范围内”），二氧化碳浓度越高，质量增加率越大，则固碳速率越大；
（4）设生成乙醇的质量为x
2CO2+6H2C2H5OH+3H2O
88 46
44kg x
x＝23kg
答：处理 44 kg CO2，生成乙醇的质量为23 kg。
故答案为：（1）风能（答案不唯一）；
（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）其他条件相同时，50～300s内或（实验研究范围内”），CO2浓度越高；
（4）23 kg。
▉题型2 资源综合利用和新能源开发
【知识点的认识】资源综合利用和新能源开发主要指以下三个方面：
1．在发展现代产业体系，提高产业核心竞争力方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中明确提出推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系．加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用，完善油气管网，扩大油气战略储备；发展海洋经济，坚持陆海统筹，制定和实施海洋发展战略，提高海洋开发、控制、综合管理能力．科学规划海洋经济发展，发展海洋油气等产业，合理开发利用海洋资源，保护海岛、海岸带和海洋生态环境；培育发展战略性新兴产业，强化核心关键技术研发，积极有序发展新一代节能环保、新能源、生物等产业，切实提高产业核心竞争力和经济效益．
2．在加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中还提出，要节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化．要大力发展循环经济，加快资源循环利用产业发展，加强矿产资源综合利用，鼓励产业废物循环利用，完善再生资源回收体系，推进资源再生利用产业化；加强资源节约和管理．落实节约优先战略，全面实行资源利用总量控制、供需双向调节、差别化管理．
3．在新能源开发的方面：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求．目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等．这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染．．
5．2025年4月22日，世界地球日的主题是“我们的能源，我们的星球”。下列属于新能源的是（ ）
A．煤 B．石油 C．氢能 D．天然气
【答案】C
【解答】解：A、煤属于传统化石燃料，已被长期使用，不属于新能源，故错误；
B、石油为化石燃料，广泛用于工业、交通等领域，属于传统能源，故错误；
C、氢能通过化学反应释放能量，燃烧产物为水，无污染，属于清洁且正在开发的新能源，故正确；
D、天然气主要成分是甲烷，虽比煤和石油清洁，但仍为化石燃料，属于传统能源，故错误。
故选：C。
佛山探索利用电解水、超临界水蒸煤等制氢技术，研发全球首创的氨氢高温窑炉零碳燃烧技术。回答6﹣6题。
6．氢能产业推动绿色能源的可持续发展。下列关于能源利用与开发叙述不合理的是（ ）
A．氢能的最大优点是环保，无污染
B．降低化石能源在能源结构中比例
C．工业上大力发展风能和核能发电
D．开采可燃冰时无需注意甲烷泄漏
【答案】D
【解答】解：A、氢气燃烧产物只有水，无污染，比较环保，故A正确；
B、氢能产业推动绿色能源的可持续发展，可以降低化石能源在能源结构中比例，减少污染物的排放，保护环境，故B正确；
C、工业上大力发展风能和核能发电，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，故C正确；
D、可燃冰的主要成分是甲烷水合物，CH4是一种温室气体，其温室效应远高于CO2；在开采可燃冰的过程中，如果发生甲烷泄漏，将会对大气环境造成严重的影响，加剧全球变暖。因此，开采可燃冰时必须采取严格的措施防止甲烷泄漏，确保开采过程的安全性和环保性，故D错误。
故选：D。
7．2025年长安汽车厂将停止销售传统燃油车，新能源汽车发展成为主要趋势。
（1）下列不属于新能源的是 B （填序号）。
A.氢能
B.汽油
C.生物质能
（2）乙醇是一种生物燃料，它是 可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。乙醇在空气中完全燃烧生成水和 CO2 （写化学式），并放出大量热。
（3）肼﹣空气燃料电池有望应用于汽车工业，其原理是肼（N2H4）与氧气反应生成一种单质和水，反应化学方程式为 N2H4+O2N2+2H2O 。
【答案】（1）B；
（2）可再生；CO2；
（3）N2H4+O2N2+2H2O。
【解答】解：（1）氢能和生物质能都是新能源，汽油属于化石燃料，故答案为：B；
（2）乙醇可以由粮食酿造得到，属于可再生能源，乙醇燃烧生成二氧化碳和水，故答案为：可再生；CO2；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则生成的单质是氮气，化学方程式为N2H4+O2N2+2H2O，故答案为：N2H4+O2N2+2H2O。
8．阅读科普短文。
液态阳光，是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇（CH3OH）为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源，实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如图。
2020年，我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物，能生产乙酸、烯烃等化学品，能用作内燃机燃料，也能用于燃料电池产生电能，还能通过重整反应释放出氢气。
（1）“液态阳光生产”首要目标产物是 甲醇或CH3OH 。
（2）“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 水或H2O 和CO2。
（3）可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O 。
（4）相比氢气，液体燃料甲醇的优点有 更易储存和运输（合理即可） （写一条）。
（5）液体燃料甲醇燃烧的化学方程式为 2CH3OH+3O24H2O+2CO2 。
【答案】（1）甲醇或CH3OH；
（2）水或H2O；
（3）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（4）更易储存和运输（合理即可）；
（5）2CH3OH+3O24H2O+2CO2。
【解答】解：（1）根据“液态阳光，是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇（CH3OH）为代表的液态燃料和有机化学品”可知，“液态阳光生产”首要目标产物是甲醇（CH3OH）；
（2）根据“液态阳光，是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇（CH3OH）为代表的液态燃料和有机化学品”可知，液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是水（或H2O）和CO2；
（3）NaOH溶液与CO2反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（4）氢气是气体，甲醇是液体，甲醇比氢气更易储存和运输；
（5）甲醇燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为2CH3OH+3O24H2O+2CO2。
故答案为：（1）甲醇或CH3OH；
（2）水或H2O；
（3）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（4）更易储存和运输（合理即可）；
（5）2CH3OH+3O24H2O+2CO2。
9．【科普阅读】
南京大学邹志刚院士、姚颖方教授团队的研究表明，月壤在光伏电解水和光热催化二氧化碳加氢反应中具有较高的性能和选择性。
嫦娥五号月壤是月球表面非常年轻的玄武岩，这种矿物中富含铁、钛等人工光合成中常用的催化剂成分。研究团队采用机器学习等方法，对月壤材料结构进行了多次分析，明确嫦娥五号月壤中主要的晶体成分大约有24种，其中可作为人工光合成的良催化剂有钛铁矿、氧化钛、羟基磷灰石，以及多种铁基化合物等8种，同时，月壤表面具有丰富的微孔和囊泡结构，这种微纳结构进一步提高了月壤的催化性能。
研究团队针对月球环境，提出利用月壤实现地外人工光合成的可行策略与步骤（如图所示）。这项工作为建立适应月球极端环境的原位资源利用系统提供了潜在方案，并且只需要月球上的太阳能、水和月壤。基于该系统，人类或可实现“零能耗”的地外生命保障系统，真正支持月球探测、研究和旅行。
依据上文，回答问题。
（1）第1步存在能量转化，先将太阳能转化为 电 能，然后用于分解水，其反应方程式为 。
（2）钛铁矿的主要成分为FeTiO3，也可以将其表示为FeO TiO2的形式，则钛铁矿中铁元素的化合价为 +2 。
（3）第3步二氧化碳加氢的光热催化反应，月壤作催化剂，可生成甲醇（CH3OH）和水，写出其反应方程式 ，生成的甲烷也是月球基地的重要物质，试写出其中一种用途 燃料（合理即可） 。
（4）月壤表面具有丰富的 （丰富的）微孔和囊泡 结构，进一步提高了月壤的催化性能。
【答案】（1）电；；
（2）+2；
（3）；燃料（合理即可）；
（4）（丰富的）微孔和囊泡。
【解答】企鹅v：（1）由图可知，第1步太阳能先转化成电能，然后水通电分解生成氢气和氧气，方程式为：；
（2）FeO中氧元素显﹣2价，设铁元素化合价为x，根据化合物化合价正负代数和为0，x+（﹣2）＝0，x＝+2；故FeTiO3中铁元素化合价为+2；
（3）第3步二氧化碳加氢的光热催化反应，月壤作催化剂，可生成甲醇（CH3OH）和水，方程式为：；
甲烷具有可燃性，可作燃料；
（4）由题中信息可知，月壤表面具有丰富的微孔和囊泡结构，这种微纳结构进一步提高了月壤的催化性能。
故答案为：
（1）电；；
（2）+2；
（3）；燃料（合理即可）；
（4）（丰富的）微孔和囊泡。
10．阅读下面科普短文。
甲醇（CH3OH）作为低碳燃料，在常温常压下为无色液体，具有燃烧高效、排放清洁、可再生等特点，运输及使用相对安全、便捷，是全球公认的新型能源。
2023年杭州亚运会首次使用甲醇做火炬燃料，实现了“零碳排放”。甲醇是利用电解水生成的氢气与工业废气捕捉的二氧化碳在一定条件下合成，其原理如图1所示。因为甲醇燃烧时生成的二氧化碳与合成甲醇时消耗的二氧化碳达到平衡，所以又被称为“零碳甲醇”。为探究影响甲醇产率的因素，研究人员在一定条件下，测定有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度变化的关系如图2所示。
甲醇作为一种能够破解能源安全和“双碳”难题的“超级燃料”，极具开发潜力，是中国能源多样化的“新灯塔”。依据文章回答下列问题。
（1）写出甲醇的一条物理性质： 常温常压下为无色液体 ；甲醇是全球公认的新型能源，它的优点是 燃烧高效、排放清洁、可再生，运输及使用相对安全 （答两点即可）。
（2）根据图1写出由水制备氢气的化学方程式： 。
（3）补全甲醇燃烧的化学方程式： 4H2O 。
（4）对比图2中两条曲线，得出的结论：在一定条件下，200℃～250℃范围内， 有分子筛膜时甲醇的产率比无分子筛膜时的高 。
（5）参加反应的H2质量 ＞ （填“＞”或“＝”或“＜”）生成的甲醇中氢元素质量。
【答案】（1）常温常压下为无色液体；燃烧高效、排放清洁、可再生，运输及使用相对安全；
（2）；
（3）4H2O；
（4）有分子筛膜时甲醇的产率比无分子筛膜时的高；
（5）＞。
【解答】解：（1）甲醇在常温常压下为无色液体，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；甲醇具有燃烧高效、排放清洁、可再生等特点，运输及使用相对安全、便捷，是全球公认的新型能源；
（2）水通过光伏发电分解生成氢气和氧气，化学方程式为；
（3）甲醇燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个C、8个H、8个O，反应后有2个C、4个O，则未知物中含有8个H和4个O，则其化学方程式补充为4H2O；
（4）对比图2中两条曲线，得出的结论：在一定条件下，200℃～250℃范围内，有分子筛膜时甲醇的产率比无分子筛膜时的高；
（5）氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，根据氢元素质量守恒，参加反应的H2质量等于生成的甲醇中氢元素质量和水中的氢元素的质量，故参加反应的H2质量＞生成的甲醇中氢元素质量。
故答案为：
（1）常温常压下为无色液体；燃烧高效、排放清洁、可再生，运输及使用相对安全；
（2）；
（3）4H2O；
（4）有分子筛膜时甲醇的产率比无分子筛膜时的高；
（5）＞。
11．2024年，我国在南海海域成功实现可燃冰第二轮试采，创下产气总量世界新纪录。能源的合理利用与开发对可持续发展至关重要。
（1）化石燃料包括煤、石油和 天然气 ，属于不可再生资源。
（2）可燃冰的主要成分为高压、低温下形成的甲烷水合物（CH4 nH2O），如果开采和储存方法得到进一步突破，可以成为未来的新能源。可燃冰完全燃烧的化学方程式为 ； 。
（3）我国的化石能源中煤多油少，我国自主创新的煤间接液化技术实现了煤制油中国造，下列对改技术研发价值的表述中，合理的是 abc （填字母）。
a.一定度上解决我国石油资源短缺问题
b.减少煤燃烧产生的环境污染
c.提升我国能源安全保障能力
d.使化石能源的使用实现温室气体“零排放”
（4）我国大力支持新能源建设，以缓解能源危机，请举一个属于新能源的例子 太阳能等（答案不唯一） 。
【答案】（1）天然气；
（2）；
（3）abc；
（4）太阳能等（答案不唯一）。
【解答】解：（1）化石燃料包括：煤、石油、天然气；
（2）“可燃冰”主要成分甲烷水合物（CH4 nH2O），其完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为；
（3）a、煤制油技术可以将煤转化为油品和石油化工产品，这在一定程度上可以替代石油资源，从而解决我国石油资源短缺的问题，故a选项合理；
b、煤直接燃烧会产生大量的污染物，包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等，对环境造成严重污染，而煤制油技术通过化学加工过程生产油品，可以减少煤直接燃烧产生的环境污染，故b选项合理；
c、石油是我国重要的能源之一，但其供应受到国际市场的影响，煤制油技术的研发可以提升我国能源的自给能力，从而增强我国的能源安全保障能力，故c选项合理；
d、煤制油技术虽然可以将煤转化为油品，但在转化过程中仍然会产生温室气体（如二氧化碳）的排放，它并不能实现温室气体“零排放”，故d选项不合理；
故选：abc；
（4）新能源包括太阳能、风能、地热能等（答案不唯一）。
故答案为：
（1）天然气；
（2）；
（3）abc；
（4）太阳能等（答案不唯一）。
▉题型3 合成纤维及其应用
【知识点的认识】合成纤维是化学纤维的一种，是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称．它以小分子的有机化合物为原料，经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物，是三大合成材料之一．通常将这类具有成纤性能的聚合物称为成纤聚合物．与天然纤维和人造纤维相比，合成纤维的原料是由人工合成方法制得的，生产不受自然条件的限制．合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能（如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等）外，不同品种的合成纤维各具有某些独特性能和用途．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．
12．下列衣物所使用的主要材料属于合成纤维的是（ ）
A．纯棉夹克 B．羊绒围巾 C．腈纶上衣 D．丝绸衣服
【答案】C
【解答】解：A、纯棉夹克是由棉花制成的，棉花属天然纤维，故错误。
B、羊绒围巾是有羊毛制成的，羊毛属于天然纤维，故错误。
C、腈纶上衣是由腈纶制成的，腈纶是聚丙烯腈纤维，属于合成纤维，故正确。
D、丝绸是蚕丝制成的，蚕丝属于天然纤维，故错误。
故选：C。
▉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然环境中很难降解（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．
13．下列水杯的制作材料属于合成材料的是（ ）
A．纸质杯 B．塑料杯 C．玻璃杯 D．陶瓷杯
【答案】B
【解答】A、纸的材料属于天然材料，故该选项不符合题意；
B、塑料属于合成材料，故该选项符合题意；
C、玻璃杯由玻璃制成，玻璃是无机非金属材料，故该选项不符合题意；
D、陶瓷杯由陶瓷制成，陶瓷是无机非金属材料，故该选项不符合题意。
故选：B。
14．分类是行之有效的科学方法，下列分类结果正确的是（ ）
A．可乐、冰水都属于溶液
B．石油、天然气都属于化石燃料
C．氯化铵、硝酸钾都属于复合肥
D．塑料、合金都属于合成材料
【答案】B
【解答】解：A、冰是固态的水，因此冰水属于纯净物，而不是溶液，故A分类错误；
B、石油和天然气是古代生物遗体在特定地质条件下经过一系列复杂变化形成的复杂的混合物，都属于化石燃料，故B分类正确；
C、氯化铵中只含农作物需求量大的氮元素，属于氮肥，故C分类错误；
D、塑料属于合成材料，合金属于金属材料，故D分类错误。
故选：B。
15．下列是小明一天中的生活经历和相关解释，其中错误的是（ ）
A．早上用不锈钢水壶在燃气灶上烧水，利用的是金属的导电性
B．下午体育课后喝了运动饮料，可以为人体提供能量和补充出汗流失的无机盐
C．傍晚将塑料矿泉水瓶放入可回收垃圾桶，该塑料属于可回收的合成材料
D．晚饭后将洗净的铁锅擦干，是为了防止铁锅生锈
【答案】A
【解答】解：A、早上用不锈钢水壶在燃气灶上烧水，利用的是金属的导热性，而不是导电性，故A说法错误；
B、下午体育课后喝了运动饮料，可以为人体提供能量和补充出汗流失的无机盐，故B说法正确；
C、傍晚将塑料矿泉水瓶放入可回收垃圾桶，该塑料属于可回收的合成材料，故C说法正确；
D、铁与氧气、水共存时会发生锈蚀，因此晚饭后将洗净的铁锅擦干，是为了防止铁锅生锈，故D说法正确。
故选：A。
16．化学为保障人类的生产、生活、安全都有重大贡献。
（1）Li2S可用于锂离子电池，画出Li2S中阴离子的结构示意图 。
（2）碳酸钙可作补钙剂，标出其中碳元素的化合价 。
（3）口罩的主要成分为“聚丙烯”塑料，其属于 B （填序号）。
A．金属材料
B．合成材料
C．天然材料
D．无机材料
（4）请写一个利用中和反应治疗胃酸过多的化学反应方程式 Al（OH）3+3HCl＝AlCl3+3H2O 。
【答案】（1）；
（2）；
（3）B；
（4）Al（OH）3+3HCl＝AlCl3+3H2O。
【解答】解：（1）在Li2S中，阴离子是硫离子。硫原子质子数为16，核外电子数为16，得到2个电子形成硫离子，核外电子排布为2、8、8。画结构示意图时，圆圈内写质子数+16，弧线表示电子层，弧线上数字表示该层电子数，故作图为。
（2）碳酸钙（CaCO3）中，钙元素显+2价，氧元素显 2价，设碳元素化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得（+2）×1+x+（﹣2）×3＝0，解得x＝+4。化合价标在元素符号正上方，先写正负号，再写数字，故表示为。
（3）聚丙烯是通过化学合成方法制得的有机高分子材料，属于合成材料。
（4）中和反应是酸和碱生成盐和水的反应。胃酸主要成分是盐酸，氢氧化铝可用于治疗胃酸过多，它与盐酸反应生成氯化铝和水，化学方程式为Al（OH）3+3HCl＝AlCl3+3H2O。
故答案为：（1）；
（2）；
（3）B；
（4）Al（OH）3+3HCl＝AlCl3+3H2O。
17．近年来，我国航天重大工程取得了辉煌的成就。飞天逐梦变为现实离不开对新型材料和新型能源的探索，对此，某兴趣小组开展了相关的调查活动。
Ⅰ.航天器使用的材料
（1）航天飞船的许多部件都使用铝合金，这是因为铝合金的密度 小 （选填“大”或“小”），并且铝具有优良的抗腐蚀性，其原因是 2Al+3O2＝2Al2O3 （用化学方程式表示）。
（2）除铝合金外，飞船上还有多种材料的使用。下列使用的材料属于合成材料的是 c （填序号）。
a.高温合金涡轮
b.碳纤维整流罩
c.橡胶密封垫圈
d.高温陶瓷隔热瓦
（3）航天飞船还会使用一些功能材料，如飞船外壳的烧蚀材料。飞船在返回大气层时，烧蚀材料在高温下会发生分解、熔化、蒸发等变化，其作用是 吸收热量，降低飞船的温度 。
Ⅱ.航天器使用的能源
（4）我国空间站的动力主要由太阳能电池翼提供，它可将 太阳能 转化为电能。
（5）我国的航天飞船一般由长征系列运载火箭发射升空。常见的火箭推进剂有偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）或液氢和液氧。偏二甲肼和四氧化二氮反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4═3N2+2X+4H2O，则X的化学式为 CO2 ；氢气和氧气能被压缩成液体装入火箭，请从微观角度解释其原因： 分子间存在着间隔，压强增大，分子间的间隔变小 。
（6）火箭推进剂中燃料或助燃剂过多，不仅不会参与反应，反而会加重火箭的载荷。因此若火箭计划装入10t的液氢，则需准备液氧的质量是多少？
【答案】（1）小；2Al+3O2＝2Al2O3；
（2）c；
（3）吸收热量，降低飞船的温度；
（4）太阳能；
（5）CO2；分子间存在着间隔，压强增大，分子间的间隔变小；
（6）80t。
【解答】解：（1）航天飞船的许多部件都使用铝合金，这是因为铝合金的密度小，并且铝具有优良的抗腐蚀性，其原因是在常温下，铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，化学方程式为2Al+3O2＝2Al2O3；故答案为：大；2Al+3O2＝2Al2O3；
（2）a.高温合金涡轮是由合金制成的，合金属于金属材料，故a不合题意；
b.碳纤维整流罩是由碳纤维制成的，碳纤维属于复合材料，故b不合题意；
c.橡胶密封垫圈是由合成橡胶制成的，合成橡胶属于合成材料，故c符合题意；
d.高温陶瓷隔热瓦是由陶瓷制成的，陶瓷属于无机非金属材料，故d不合题意；
故答案为：c；
（3）飞船在返回大气层时，烧蚀材料在高温下会发生分解、熔化、蒸发等变化，其作用是吸收热量，降低飞船的温度；故答案为：吸收热量，降低飞船的温度；
（4）我国空间站的动力主要由太阳能电池翼提供，它可将太阳能转化为电能；故答案为：太阳能；
（5）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，由化学方程式C2H8N2+2N2O4═3N2+2X+4H2O可知，反应物中含C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8，生成物中含C、H、N、O的个数分别是0、8、6、4，故生成物中还应含2个C、4个O，故X的化学式为：CO2；氢气和氧气能被压缩成液体装入火箭，从微观角度解释其原因是分子间存在着间隔，压强增大，分子间的间隔变小；故答案为：CO2；分子间存在着间隔，压强增大，分子间的间隔变小；
（6）设需要准备液氧的质量是x，则：
2H2+O22H2O
4 32
10t x
x＝80t
答：需要准备液氧的质量是80t。
▉题型5 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．
阅读下列资料，完成下列问题：
石头纸是以约80%的碳酸钙粉末与约15%的树脂及其他助剂混合，加工制成的平滑薄片状产品，具有机械性能好、防水、耐撕、无毒、印刷清晰度高、可自然降解等特点。它利用方解石（主要成分CaCO3，含少量MgO、SiO2等）作原料，生产过程如图，全程无需用水、强酸、强碱与漂白剂，没有废水排放，能源耗用比传统木浆造纸低，造价仅为传统植物纤维造纸的。但是，石头纸的厚度偏差和稳定性均比传统植物纤维纸差，易变形，难以大宽幅和高速生产，因此难以完全替代传统植物纤维纸。
18．下列说法正确的是（ ）
A．传统纤维纸会受潮，石头纸不会
B．石头纸的印刷效果比传统纤维纸差很多
C．石头纸能经受住酸性物质的侵蚀
D．石头纸完全可以取代传统纤维纸
【答案】A
【解答】解：A、石头纸是以约80%的碳酸钙粉末与约15%的树脂及其他助剂混合，加工制成的平滑薄片状产品，具有机械性能好、防水、耐撕、无毒、印刷清晰度高、可自然降解等特点，则传统纤维纸会受潮，石头纸不会，故选项说法正确。
B、石头纸具有机械性能好、防水、耐撕、无毒、印刷清晰度高、可自然降解等特点，印刷效果比传统纤维纸好，故选项说法错误。
C、石头纸是以约80%的碳酸钙粉末与约15%的树脂及其他助剂混合，碳酸钙能与酸反应，石头纸不能经受住酸性物质的侵蚀，故选项说法错误。
D、石头纸的厚度偏差和稳定性均比传统植物纤维纸差，易变形，使得难以大宽幅和高速生产，因此难以完全替代传统植物纤维纸，故选项说法错误。
故选：A。
19．阅读下面科普短文，回答相关问题：
自2024年4月26日顺利进驻空间站组合体以来，截至6月11日，神舟十八号航天员采组已在轨工作生活47天。目前，神舟十八号航天员乘组状态良好。
在长期载人飞行的空间站中，如果消耗性资源（例如水）通过地面供给，则会产生巨大的运输及维护费用。因此，必须进行消耗性物质回收再生利用，减少地面后勤的负担，降低运行费用。对空间站中冷凝水的回收处理是各国航天研究的热点。沥青基球形活性炭具有机械强度高、吸附性能好、灰分含量低、微孔发达等优点，十分有利于冷凝水中有机污染物的去除，常被用于吸附冷凝水中的部分有机污染物（如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等）。
有机污染物在水中越易溶解，与水分子之间作用力也越大。模拟不同条件下活性炭对冷凝水的吸附情况，可以得到最理想的吸附条件，从而判断活性炭是否符合要求。如图为一定温度下，沥青基球形活性炭对部分有机污染物的吸附效果。
（1）沥青基球形活性炭能用于冷凝水中有机污染物的去除是因为其具有 机械强度高或吸附性能好或灰分含量低或微孔发达 的优点（写一点）。
（2）由如图可知，沥青基球形活性炭对 苯甲醇 的吸附效果最好。
（3）下列说法正确的是 AC （填字母）。
A．利用活性炭处理空间站的冷凝水，有利于减少地面对空间站水资源的运输补给
B．沥青基球形活性炭吸附冷凝水中的所有杂质，从而能在空间站中循环使用
C．活性炭对有机污染物的吸附效果可能与有机污染物在水中溶解的难易程度有关
【答案】（1）机械强度高或吸附性能好或灰分含量低或微孔发达；
（2）苯甲醇；
（3）AC。
【解答】解：（1）由短文可知，沥青基球形活性炭具有机械强度高、吸附性能好、灰分含量低、微孔发达等优点，十分有利于冷凝水中有机污染物的去除，常被用于吸附冷凝水中的部分有机污染物（如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等）；
（2）由图可知，有机污染物质浓度相同时，苯甲醇的吸附量最大，沥青基球形活性炭对苯甲醇的吸附效果最好；
（3）A、利用活性炭处理空间站的冷凝水，能净化水，使水循环使用，有利于减少地面对空间站水资源的运输补给，正确；
B、沥青基球形活性炭能吸附水中的部分有机污染物，不能除去所有的杂质，错误；
C、根据“有机污染物在水中越易溶解，与水分子之间作用力也越大”和图示可知，活性炭对有机污染物的吸附效果可能与有机污染物在水中溶解的难易程度有关，正确。
故答案为：（1）机械强度高或吸附性能好或灰分含量低或微孔发达；
（2）苯甲醇；
（3）AC。
▉题型6 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．
阅读下列资料，完成下列问题：
石头纸是以约80%的碳酸钙粉末与约15%的树脂及其他助剂混合，加工制成的平滑薄片状产品，具有机械性能好、防水、耐撕、无毒、印刷清晰度高、可自然降解等特点。它利用方解石（主要成分CaCO3，含少量MgO、SiO2等）作原料，生产过程如图，全程无需用水、强酸、强碱与漂白剂，没有废水排放，能源耗用比传统木浆造纸低，造价仅为传统植物纤维造纸的。但是，石头纸的厚度偏差和稳定性均比传统植物纤维纸差，易变形，难以大宽幅和高速生产，因此难以完全替代传统植物纤维纸。
20．“石头纸”属于（ ）
A．金属材料 B．合成材料 C．复合材料 D．天然材料
【答案】C
【解答】解：复合材料是由两种或两种以上材料以不同方式组合而成的材料，石头纸是以约80%的碳酸钙粉末与约15%的树脂及其他助剂混合，加工制成的平滑薄片状产品，属于复合材料。
故选：C。
21．请从化学视角回答下列问题：
（1）玻璃钢可用于制造飞机、导弹的雷达罩，玻璃钢属于 复合材料 （填“复合材料”或“金属材料”）。
（2）家里的刀、剪等钢铁制品与 氧气和水 接触易生锈。
（3）端午节吃粽子是中国传统习俗之一、制作粽子的主要原料为糯米，其富含的营养素为 糖类 。
（4）垃圾分类有利于生态文明建设。用过的铝制易拉罐、旧纸张应投入有下列标识的垃圾箱是 A 。
A．
B．
C．
D．
（5）目前，新能源车与燃油车相比，优点有 AB （填序号）。
A．节能环保
B．智能化程度高
C．废旧电池回收成本高
【答案】（1）复合材料；
（2）氧气和水；
（3）糖类；
（4）A；
（5）AB。
【解答】解：（1）玻璃钢由玻璃纤维（无机非金属材料）和树脂（有机合成材料）组成，属于复合材料。
（2）铁和氧气、水共同接触时会生锈。
（3）糯米中富含糖类。
（4）铝制易拉罐、旧纸张属于可回收物。
（5）目前，新能源车与燃油车相比，优点有节能环保、智能化程度高等，缺点是废旧电池回收成本高。
故答案为：（1）复合材料；
（2）氧气和水；
（3）糖类；
（4）A；
（5）AB。
▉题型7 棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别
【知识点的认识】棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别，就是指想方设法地把棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别开来的过程。其具体鉴别方法有很多种，比如利用光泽度、手感等方法。对于经验不丰富的我们来说，采用燃烧的方法要方便稳妥一些，就是根据它们燃烧时会散发出不同的气味来鉴别它们。首先取样将其点燃，如果只闻到类似熟悉的纸张燃烧的焦糊气味，则为棉纤维；如果闻到烧焦羽毛的气味（因羊毛的主要成分是蛋白质），则为羊毛纤维；如果闻到特殊的刺激性气味，则为合成纤维。并且，棉纤维和羊毛纤维燃烧后灰烬较多，羊毛纤维接近火焰时先蜷缩，燃烧灰烬为带有光泽的硬块，用手指轻轻挤压就变成粉末；而合成纤维接近火焰时迅速蜷缩，燃烧比较缓慢，趁热可拉成丝，灰烬为灰褐色玻璃球状，不易破碎。
22．化学与人类生产生活息息相关。下列说法正确的是（ ）
A．金刚石可用作电极
B．洁净的空气是纯净物
C．氧气可供给呼吸
D．灼烧法鉴别羊毛、蚕丝
【答案】C
【解答】解：A、金刚石没有导电性，不能用作电极，选项说法错误；
B、洁净的空气中含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物，选项说法错误；
C、氧气可供给呼吸，选项说法正确；
D、羊毛和蚕丝的主要成分都是蛋白质，灼烧时，均会产生烧焦羽毛的气味，因此，不能采用灼烧法鉴别羊毛、蚕丝，选项说法错误。
故选：C。
23．生活中处处有化学，下列说法不正确的是（ ）
A．用灼烧法可以区分棉纤维与羊毛纤维
B．室内起火，立即打开门窗通风
C．铁是人体中必需的微量元素，人体缺铁会造成贫血
D．冬天室内用煤炉取暖应保证烟囱通畅，防止“煤气”中毒
【答案】B
【解答】解：A、用灼烧法可以区分棉纤维与羊毛纤维，产生烧焦羽毛气味的是羊毛纤维，产生烧纸气味的是棉纤维，故选项说法正确。
B、室内起火时，不能立即打开所有门窗，否则加快空气流通，会使燃烧更剧烈，故选项说法错误。
C、铁是人体中必需的微量元素，铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血，故选项说法正确。
D、煤充分燃烧不会生成一氧化碳，冬天室内用煤炉取暖应保证烟囱通畅，防止“煤气”中毒，故选项说法正确。
故选：B。
24．高分子王国里发生了一起案件，三名嫌疑犯（羊毛纤维、棉纤维、合成纤维）都不承认是自己干的．“警察”把它们带到了警察局，将现场遗留下来的证据（一些纤维）交给了下面四位警察，能完成任务的是（ ）
A．“水”警察 B．“火”警察
C．“指示剂”警察 D．“浓硫酸”警察
【答案】B
【解答】解：棉燃烧时有烧纸的气味，羊毛燃烧时有烧焦羽毛的气味，燃烧后灰烬较多，为带有光泽的硬块，用手指一压就变成粉末。合成纤维因种类太多，比较复杂，一般现象是：接近火焰时迅速卷缩，燃烧比较慢，有刺激性的气味，趁势可以拉成丝，灰烬为灰褐色玻璃球状，不易破碎。所以火警察可以完成任务；而水、指示剂和浓硫酸警察均不能完成任务；
故选：B。
25．人类的衣食住行、能源利用、环境保护和新材料的开发是我们共同关注的问题。
（1）化石燃料属于 不可再生 资源（填“可再生”或“不可再生”）。
（2）家用炒菜的铁锅底都沾有许多黑色的物质，且炒菜时火焰的颜色呈黄色，这时应该把燃气灶的进风口 调大 。（填“调大”或“调小”）
（3）冬奥会的标志性场馆——国家速滑馆“冰丝带”，利用无处不在的“空气能”为3000平米场馆管理用房供暖，从而每年可实现减排二氧化碳160t，进而有效缓解的环境问题是 C （填序号）。
A．酸雨
B．白色污染
C．温室效应
D．臭氧空洞
（4）服装标签标注了所用纤维的成分及含量等信息。某件服装的标签中标注如下，下列关于该服装的说法中，不正确的是 C 。
面料：涤纶56%，棉44%
里料：涤纶%
A．涤纶和棉纤维可利用燃烧区分
B．该服装的面料和里料都使用了有机物
C．多年后该服装无法作为再生资源回收利用
D．该服装使用了天然高分子材料与合成材料
（5）今天的午餐有炖牛肉、海带汤、凉拌黄瓜、米饭和矿泉水、海带中富含 碘 元素，可以预防甲状腺肿大。
（6）一定质量的CH4不完全燃烧，生成CO、CO2和H2O。其中CO和CO2混合气体中碳元素与氧元素的质量比为9：16。则参加反应的CH4和O2的质量比为 3：10 。
【答案】（1）不可再生。
（2）调大。
（3）C。
（4）C。
（5）碘。
（6）3：10。
【解答】解：（1）化石燃料是由古代生物的化石沉积而来，形成过程非常缓慢，在短期内不能再生，所以化石燃料属于不可再生资源；故答案为：不可再生。
（2）铁锅底沾有黑色物质且火焰呈黄色，说明燃料燃烧不充分，氧气不足。调大燃气灶的进风口，可以增加空气（含有氧气）的进入量，使燃料充分燃烧；故答案为：调大。
（3）A.二氧化碳是导致温室效应的主要气体，减少二氧化碳的排放能有效缓解温室效应；
B.酸雨主要与二氧化硫、氮氧化物的排放有关；
C.白色污染是由废弃塑料引起的；
D.臭氧空洞主要与氟利昂等物质的排放有关；
故选：C。
（4）A、涤纶是合成纤维，燃烧时有特殊气味，灰烬呈黑色硬块；棉纤维燃烧时有烧纸的气味，灰烬呈灰色粉末，所以可以用燃烧法区分，故A选项正确；
B、涤纶和棉纤维都属于有机物，所以该服装的面料和里料都使用了有机物，故B选项正确；
C、涤纶等合成材料可以回收利用，故C选项错误；
D、棉属于天然高分子材料，涤纶属于合成材料，该服装使用了天然高分子材料与合成材料，故D选项正确；
故选：C。
（5）碘元素可以预防甲状腺肿大，海带中富含碘元素；故答案为：碘。
（6）已知CO和CO2混合气体中碳元素与氧元素的质量比为9：16，设CO和CO2混合气体中碳元素质量为9x，氧元素质量为16x，根据碳元素守恒，CH4中碳元素质量也为9x，CH4中碳、氢元素质量比为12：4＝3：1，则CH4中氢元素质量为3x，CH4质量为9x+3x＝12x，混合气体中氧元素质量为16x，CH4中氢元素转化为H2O，H2O中氢、氧元素质量比为（1×2）：（16）＝1：8，3x氢元素对应的氧元素质量为24x，则参加反应的O2质量为16x+24x＝40x，所以参加反应的CH4和O2质量比为12x：40x＝3：10；故答案为：3：10。
题型8 有机高分子材料的分类及鉴别
【知识点的认识】有机高分子材料的分类是按照它的来源来划分，具体分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料两种．前者主要指棉花、羊毛和天然橡胶等，后者主要指塑料、合成纤维和合成橡胶等．有机合成材料按其受热后的性能表现又可划分为热塑性的链状结构的高分子材料和热固性的网状结构的高分子材料两种类型．如图所示：．
1．热塑性的链状结构的高分子材料是指当小分子连接构成高分子时，形成很长的链状结构的高分子材料（如聚乙烯塑料）．它受热时熔化，冷却后变成固体，再受热后又可以熔化，因而它具有热塑性．这种高分子材料可以反复加工，多次使用，能制成薄膜、拉成丝或压制成所需要的各种形状，用于工业、农业和日常生活等．
2．热固性的网状结构的高分子材料是指当小分子连接构成高分子时，先形成的链状，再由链状结成网状结构的高分子材料（如酚醛塑料，俗称电木；脲醛塑料，俗称电玉）．它一经加工成型就不会受热熔化，因而它具有热固性．
有机高分子材料的鉴别，方法是抓住它们的分类依据，根据相应的特点来鉴别之．一般的只要理解和识记住教材中所涉及到的几个典型的例子即可．具体如下：
1．棉花、羊毛和天然橡胶等都属于天然有机高分子材料；而日常生活中用的最多的塑料、合成纤维和合成橡胶等则属于合成有机高分子材料．
2．链状结构的高分子材料（如聚乙烯塑料）具有热塑性；网状结构的高分子材料（如酚醛塑料，俗称电木；脲醛塑料，俗称电玉）具有热固性．此时，可以根据物质的结构与性质的相互联系（即结构性质），来相互推断鉴别．
26．去年9月，我国第一艘自主研造的极地科学考察破冰船“雪龙2号”在上海成功下水，标志着我国极地考察现场保障和支撑能力取得新突破。下列有关“雪龙2号”破冰船的材料，说法正确的是（ ）
A．船的主体材料不锈钢属于合金
B．船体外壳含有钛，其中钛元素属于非金属元素
C．船舱的密封圈主要成分是合成橡胶，合成橡胶是天然有机高分子材料
D．船上备用的救生衣主要成分是合成纤维，合成纤维不属于有机合成材料
【答案】A
【解答】解：A、不锈钢是铁的合金，故选项说法正确。
B、船体外壳含有钛，其中钛元素带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法错误。
C、船舱的密封圈主要成分是合成橡胶，合成橡胶是三大合成有机高分子材料之一，故选项说法错误。
D、船上备用的救生衣主要成分是合成纤维，合成纤维是三大合成有机高分子材料之一，故选项说法错误。
故选：A。
27．下列不是天然纤维的是（ ）
A．棉花 B．尼龙 C．羊毛 D．蚕丝
【答案】B
【解答】解：A、棉花属于天然纤维，故选项错误。
B、尼龙属于合成纤维，合成纤维属于三大合成材料之一，故选项正确。
C、羊毛属于天然纤维，故选项错误。
D、蚕丝属于天然纤维，故选项错误。
故选：B。
28．下列生活用品制作中用到的材料属于天然材料的是（ ）
A．塑料食品袋 B．木质课桌
C．玻璃杯 D．尼龙线
【答案】B
【解答】解：A、塑料属于合成材料，故A错误；
B、木材属于天然材料，故B正确；
C、玻璃属于无机非金属材料，故C错误；
D、尼龙是由人工合成的尼龙纤维制成，是一种合成纤维，属于合成材料，故D错误；
故选：B。
29．如图所示为某地可持续农业生态系统——“桑基鱼塘”的模式简图。
（1）蚕丝属于 天然 （选填“天然”或“合成”）纤维。常用 灼烧闻气味 的方法区分蚕丝和纯棉两种布料。
（2）桑叶茶中富含Ca、Fe、K等元素，其中能预防贫血的是 铁元素 。
【答案】（1）天然；灼烧闻气味；
（2）铁元素。
【解答】解：（1）蚕丝是人工饲养的动物上直接取得的纺织纤维，属于天然纤维。常用灼烧闻气味的方法区分蚕丝和纯棉两种布料，产生烧焦羽毛气味的是蚕丝，产生烧纸气味的是纯棉。
（2）铁是合成血红蛋白的原料，缺铁会引起贫血，故能预防贫血的是铁元素。
故答案为：
（1）天然；灼烧闻气味；
（2）铁元素。
30．化学与生活息息相关。
（1）制作导线表皮的材料属于 合成材料 （选填“合成材料”或“天然高分子材料”）。
（2）湿衣服晾晒后变干，用分子的观点解释其原因： 分子在不断地运动 。
（3）NaHCO3可用于治疗胃酸（主要成分为盐酸）过多症，原理为 NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑ （用化学方程式表示）。
【答案】（1）合成材料；
（2）分子在不断地运动；
（3）NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
【解答】解：（1）制作导线表皮的材料是用塑料制成，塑料属于合成材料；
（2）湿衣服晾晒后变干，其原因是分子在不断地运动，水分子跑到空气中去了；
（3）NaHCO3 可用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，原理为碳酸氢钠与胃酸的主要成分盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，化学方程式为：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
故答案为：（1）合成材料；
（2）分子在不断地运动；
（3）NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。
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第十一单元 课题2 化学与可持续发展
题型1 常见能源的种类、能源的分类 题型2 资源综合利用和新能源开发
题型3 合成纤维及其应用 题型4 合成材料的使用及其对人和环境的影响
题型5 新材料的开发与社会发展的密切关系 题型6 复合材料、纳米材料
题型7 棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别 题型8 有机高分子材料的分类及鉴别
▉题型1 常见能源的种类、能源的分类
【知识点的认识】常见能源的种类主要有：煤、石油、天然气、乙醇、氢能、太阳能、核能、风能、电能、化学能、水能、潮汐能和地热能等．
能源的分类有多种方式，分类标准不同，所分的类别也就不同．现主要有介绍以下4种：
1．按能源可再生性分类为：（1）可再生能源．在自然界中，有一些能源能够循环再生的，称之为可再生能源．例如，风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源．（2）不可再生能源．在自然界中，有些能源不能够循环再生的能源称之为不可再生能源（一旦被耗用后，不可能在数百年乃至数万年内再生）．例如，煤、石油和天然气等化石燃料，这是我们目前地球应用最广泛的能源．
2．按能源使用对环境的影响分类为：（1）清洁能源．在能源的使用过程中对环境不造成污染的，称之为清洁能源．例如，太阳能、风能、海洋能、水能和地热能等．（2）非清洁能源．在能源的使用过程中对环境有污染的，称之为非清洁能源．例如，煤、石油和天然气等化石燃料．随着科学技术的发展，人们可将非清洁能源清洁化．人类使用能源的终极目标是无碳经济．
3．按能源加工程度分类为：（1）一次能源．在自然界中现存的、未经加工转换的直接获得的天然能源称之为一次能源．例如，煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能和核能等．（2）二次能源．由一次能源加工转换而成人们需要的另一种形式的能源产品称之为二次能源．例如，电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等．
4．按人们对能源利用的科技程度分类为：（1）常规能源．已被人们广泛应用的能源称之为常规能源．例如，煤炭、石油、天然气和水力等．（2）新能源．尚未大规模商业应用，在技术、经济上进一步研究的、有前途的能源，称之为新能源．例如，太阳能、风能、潮汐能、地热能和核能等．有些发达国家也把核能列入常规能源．
1．中国传统文化蕴藏丰富的化学知识，下列解读正确的是（ ）
A．《汉书》：“高奴县有洧水可燃”，“洧水”指的是石油，属于可再生能源
B．“朱门酒肉臭，路有冻死骨”，酒肉变臭是缓慢氧化的过程
C．“众人拾柴火焰高”是指可燃物越多，着火点越低，燃烧就会越剧烈
D．《天工开物》：“凡石灰，经火焚炼为用”，“石灰”指的是CaCO3，属于氧化物
2．2025年亚冬会比赛场馆全面使用绿色清洁能源，在亚冬会历史上首次实现100%绿电供应。下列发电方式不属于绿色电力的是（ ）
A．煤炭发电 B．风能发电
C．潮汐能发电 D．太阳能发电
3．小明同学在期末复习阶段归纳了以下知识点，其中错误的个数是（ ）
①由同一种元素组成的物质可能是混合物
②煤、石油、天然气都是不可再生的化石能源
③等质量的H2O和H2O2所含氢原子数目相同
④3g碳与10g氧气充分反应后，只能生成11g二氧化碳
⑤一种元素可以在同一种物质中显示不同的化合价
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
4．我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动。
任务一：调查碳排放
（1）调查发现，全社会的碳排放80%以上来自能源活动。将化石能源转化为清洁能源、开发可再生能源等为能源利用开辟了新途径。请列举一种可再生能源： 。
任务二：探究碳固定
Ca（OH）2吸收CO2可以“固碳”。为了探究CO2浓度对固碳速率的影响，小组同学将Ca（OH）2粉末与少量蒸馏水混合均匀，压制成形状一样的固碳样品块，在相同条件下进行实验，数据如图所示：
（2）Ca（OH）2“固碳”的原理为 （用化学方程式表示）。
（3）由上图曲线得出的结论是 ，固碳速率越大。
任务三：计算碳转化
我国科学家利用CO2直接合成乙醇（C2H5OH）的研究已取得重大突破，其反应的化学方程式为：2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。
（4）用上述方法处理44kgCO2，完全转化生成乙醇（C2H5OH）的质量为？（根据化学方程式计算，写出计算过程）
▉题型2 资源综合利用和新能源开发
【知识点的认识】资源综合利用和新能源开发主要指以下三个方面：
1．在发展现代产业体系，提高产业核心竞争力方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中明确提出推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系．加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用，完善油气管网，扩大油气战略储备；发展海洋经济，坚持陆海统筹，制定和实施海洋发展战略，提高海洋开发、控制、综合管理能力．科学规划海洋经济发展，发展海洋油气等产业，合理开发利用海洋资源，保护海岛、海岸带和海洋生态环境；培育发展战略性新兴产业，强化核心关键技术研发，积极有序发展新一代节能环保、新能源、生物等产业，切实提高产业核心竞争力和经济效益．
2．在加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中还提出，要节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化．要大力发展循环经济，加快资源循环利用产业发展，加强矿产资源综合利用，鼓励产业废物循环利用，完善再生资源回收体系，推进资源再生利用产业化；加强资源节约和管理．落实节约优先战略，全面实行资源利用总量控制、供需双向调节、差别化管理．
3．在新能源开发的方面：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求．目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等．这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染．．
5．2025年4月22日，世界地球日的主题是“我们的能源，我们的星球”。下列属于新能源的是（ ）
A．煤 B．石油 C．氢能 D．天然气
佛山探索利用电解水、超临界水蒸煤等制氢技术，研发全球首创的氨氢高温窑炉零碳燃烧技术。回答6﹣6题。
6．氢能产业推动绿色能源的可持续发展。下列关于能源利用与开发叙述不合理的是（ ）
A．氢能的最大优点是环保，无污染
B．降低化石能源在能源结构中比例
C．工业上大力发展风能和核能发电
D．开采可燃冰时无需注意甲烷泄漏
7．2025年长安汽车厂将停止销售传统燃油车，新能源汽车发展成为主要趋势。
（1）下列不属于新能源的是 （填序号）。
A.氢能
B.汽油
C.生物质能
（2）乙醇是一种生物燃料，它是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。乙醇在空气中完全燃烧生成水和 （写化学式），并放出大量热。
（3）肼﹣空气燃料电池有望应用于汽车工业，其原理是肼（N2H4）与氧气反应生成一种单质和水，反应化学方程式为 。
8．阅读科普短文。
液态阳光，是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇（CH3OH）为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源，实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如图。
2020年，我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物，能生产乙酸、烯烃等化学品，能用作内燃机燃料，也能用于燃料电池产生电能，还能通过重整反应释放出氢气。
（1）“液态阳光生产”首要目标产物是 。
（2）“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
（3）可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为 。
（4）相比氢气，液体燃料甲醇的优点有 （写一条）。
（5）液体燃料甲醇燃烧的化学方程式为 。
9．【科普阅读】
南京大学邹志刚院士、姚颖方教授团队的研究表明，月壤在光伏电解水和光热催化二氧化碳加氢反应中具有较高的性能和选择性。
嫦娥五号月壤是月球表面非常年轻的玄武岩，这种矿物中富含铁、钛等人工光合成中常用的催化剂成分。研究团队采用机器学习等方法，对月壤材料结构进行了多次分析，明确嫦娥五号月壤中主要的晶体成分大约有24种，其中可作为人工光合成的良催化剂有钛铁矿、氧化钛、羟基磷灰石以及多种铁基化合物等8种，同时，月壤表面具有丰富的微孔和囊泡结构，这种微纳结构进一步提高了月壤的催化性能。
研究团队针对月球环境，提出利用月壤实现地外人工光合成的可行策略与步骤（如图所示）。这项工作为建立适应月球极端环境的原位资源利用系统提供了潜在方案，并且只需要月球上的太阳能、水和月壤。基于该系统，人类或可实现“零能耗”的地外生命保障系统，真正支持月球探测、研究和旅行。
依据上文，回答问题。
（1）第1步存在能量转化，先将太阳能转化为 能，然后用于分解水，其反应方程式为 。
（2）钛铁矿的主要成分为FeTiO3，也可以将其表示为FeO TiO2的形式，则钛铁矿中铁元素的化合价为 。
（3）第3步二氧化碳加氢的光热催化反应，月壤作催化剂，可生成甲醇（CH3OH）和水，写出其反应方程式 ，生成的甲烷也是月球基地的重要物质，试写出其中一种用途 。
（4）月壤表面具有丰富的 结构，进一步提高了月壤的催化性能。
10．阅读下面科普短文。
甲醇（CH3OH）作为低碳燃料，在常温常压下为无色液体，具有燃烧高效、排放清洁、可再生等特点，运输及使用相对安全、便捷，是全球公认的新型能源。
2023年杭州亚运会首次使用甲醇做火炬燃料，实现了“零碳排放”。甲醇是利用电解水生成的氢气与工业废气捕捉的二氧化碳在一定条件下合成，其原理如图1所示。因为甲醇燃烧时生成的二氧化碳与合成甲醇时消耗的二氧化碳达到平衡，所以又被称为“零碳甲醇”。为探究影响甲醇产率的因素，研究人员在一定条件下，测定有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度变化的关系如图2所示。
甲醇作为一种能够破解能源安全和“双碳”难题的“超级燃料”，极具开发潜力，是中国能源多样化的“新灯塔”。依据文章回答下列问题。
（1）写出甲醇的一条物理性质： ；甲醇是全球公认的新型能源，它的优点是 （答两点即可）。
（2）根据图1写出由水制备氢气的化学方程式： 。
（3）补全甲醇燃烧的化学方程式： 。
（4）对比图2中两条曲线，得出的结论：在一定条件下，200℃～250℃范围内， 。
（5）参加反应的H2质量 （填“＞”或“＝”或“＜”）生成的甲醇中氢元素质量。
11．2024年，我国在南海海域成功实现可燃冰第二轮试采，创下产气总量世界新纪录。能源的合理利用与开发对可持续发展至关重要。
（1）化石燃料包括煤、石油和 ，属于不可再生资源。
（2）可燃冰的主要成分为高压、低温下形成的甲烷水合物（CH4 nH2O），如果开采和储存方法得到进一步突破，可以成为未来的新能源。可燃冰完全燃烧的化学方程式为 。
（3）我国的化石能源中煤多油少，我国自主创新的煤间接液化技术实现了煤制油中国造，下列对改技术研发价值的表述中，合理的是 （填字母）。
a.一定度上解决我国石油资源短缺问题
b.减少煤燃烧产生的环境污染
c.提升我国能源安全保障能力
d.使化石能源的使用实现温室气体“零排放”
（4）我国大力支持新能源建设，以缓解能源危机，请举一个属于新能源的例子 。
▉题型3 合成纤维及其应用
【知识点的认识】合成纤维是化学纤维的一种，是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称．它以小分子的有机化合物为原料，经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物，是三大合成材料之一．通常将这类具有成纤性能的聚合物称为成纤聚合物．与天然纤维和人造纤维相比，合成纤维的原料是由人工合成方法制得的，生产不受自然条件的限制．合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能（如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等）外，不同品种的合成纤维各具有某些独特性能和用途．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．
12．下列衣物所使用的主要材料属于合成纤维的是（ ）
A．纯棉夹克 B．羊绒围巾 C．腈纶上衣 D．丝绸衣服
▉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然环境中很难降解（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．
13．下列水杯的制作材料属于合成材料的是（ ）
A．纸质杯 B．塑料杯 C．玻璃杯 D．陶瓷杯
14．分类是行之有效的科学方法，下列分类结果正确的是（ ）
A．可乐、冰水都属于溶液
B．石油、天然气都属于化石燃料
C．氯化铵、硝酸钾都属于复合肥
D．塑料、合金都属于合成材料
15．下列是小明一天中的生活经历和相关解释，其中错误的是（ ）
A．早上用不锈钢水壶在燃气灶上烧水，利用的是金属的导电性
B．下午体育课后喝了运动饮料，可以为人体提供能量和补充出汗流失的无机盐
C．傍晚将塑料矿泉水瓶放入可回收垃圾桶，该塑料属于可回收的合成材料
D．晚饭后将洗净的铁锅擦干，是为了防止铁锅生锈
16．化学为保障人类的生产、生活、安全都有重大贡献。
（1）Li2S可用于锂离子电池，画出Li2S中阴离子的结构示意图 。
（2）碳酸钙可作补钙剂，标出其中碳元素的化合价 。
（3）口罩的主要成分为“聚丙烯”塑料，其属于 （填序号）。
A．金属材料
B．合成材料
C．天然材料
D．无机材料
（4）请写一个利用中和反应治疗胃酸过多的化学反应方程式 。
17．近年来，我国航天重大工程取得了辉煌的成就。飞天逐梦变为现实离不开对新型材料和新型能源的探索，对此，某兴趣小组开展了相关的调查活动。
Ⅰ.航天器使用的材料
（1）航天飞船的许多部件都使用铝合金，这是因为铝合金的密度 （选填“大”或“小”），并且铝具有优良的抗腐蚀性，其原因是 （用化学方程式表示）。
（2）除铝合金外，飞船上还有多种材料的使用。下列使用的材料属于合成材料的是 （填序号）。
a.高温合金涡轮
b.碳纤维整流罩
c.橡胶密封垫圈
d.高温陶瓷隔热瓦
（3）航天飞船还会使用一些功能材料，如飞船外壳的烧蚀材料。飞船在返回大气层时，烧蚀材料在高温下会发生分解、熔化、蒸发等变化，其作用是 。
Ⅱ.航天器使用的能源
（4）我国空间站的动力主要由太阳能电池翼提供，它可将 转化为电能。
（5）我国的航天飞船一般由长征系列运载火箭发射升空。常见的火箭推进剂有偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）或液氢和液氧。偏二甲肼和四氧化二氮反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4═3N2+2X+4H2O，则X的化学式为 ；氢气和氧气能被压缩成液体装入火箭，请从微观角度解释其原因： 。
（6）火箭推进剂中燃料或助燃剂过多，不仅不会参与反应，反而会加重火箭的载荷。因此若火箭计划装入10t的液氢，则需准备液氧的质量是多少？
▉题型5 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．
阅读下列资料，完成下列问题：
石头纸是以约80%的碳酸钙粉末与约15%的树脂及其他助剂混合，加工制成的平滑薄片状产品，具有机械性能好、防水、耐撕、无毒、印刷清晰度高、可自然降解等特点。它利用方解石（主要成分CaCO3，含少量MgO、SiO2等）作原料，生产过程如图，全程无需用水、强酸、强碱与漂白剂，没有废水排放，能源耗用比传统木浆造纸低，造价仅为传统植物纤维造纸的。但是，石头纸的厚度偏差和稳定性均比传统植物纤维纸差，易变形，难以大宽幅和高速生产，因此难以完全替代传统植物纤维纸。
18．下列说法正确的是（ ）
A．传统纤维纸会受潮，石头纸不会
B．石头纸的印刷效果比传统纤维纸差很多
C．石头纸能经受住酸性物质的侵蚀
D．石头纸完全可以取代传统纤维纸
19．阅读下面科普短文，回答相关问题：
自2024年4月26日顺利进驻空间站组合体以来，截至6月11日，神舟十八号航天员采组已在轨工作生活47天。目前，神舟十八号航天员乘组状态良好。
在长期载人飞行的空间站中，如果消耗性资源（例如水）通过地面供给，则会产生巨大的运输及维护费用。因此，必须进行消耗性物质回收再生利用，减少地面后勤的负担，降低运行费用。对空间站中冷凝水的回收处理是各国航天研究的热点。沥青基球形活性炭具有机械强度高、吸附性能好、灰分含量低、微孔发达等优点，十分有利于冷凝水中有机污染物的去除，常被用于吸附冷凝水中的部分有机污染物（如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等）。
有机污染物在水中越易溶解，与水分子之间作用力也越大。模拟不同条件下活性炭对冷凝水的吸附情况，可以得到最理想的吸附条件，从而判断活性炭是否符合要求。如图为一定温度下，沥青基球形活性炭对部分有机污染物的吸附效果。
（1）沥青基球形活性炭能用于冷凝水中有机污染物的去除是因为其具有 的优点（写一点）。
（2）由如图可知，沥青基球形活性炭对 的吸附效果最好。
（3）下列说法正确的是 （填字母）。
A．利用活性炭处理空间站的冷凝水，有利于减少地面对空间站水资源的运输补给
B．沥青基球形活性炭吸附冷凝水中的所有杂质，从而能在空间站中循环使用
C．活性炭对有机污染物的吸附效果可能与有机污染物在水中溶解的难易程度有关
▉题型6 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．
阅读下列资料，完成下列问题：
石头纸是以约80%的碳酸钙粉末与约15%的树脂及其他助剂混合，加工制成的平滑薄片状产品，具有机械性能好、防水、耐撕、无毒、印刷清晰度高、可自然降解等特点。它利用方解石（主要成分CaCO3，含少量MgO、SiO2等）作原料，生产过程如图，全程无需用水、强酸、强碱与漂白剂，没有废水排放，能源耗用比传统木浆造纸低，造价仅为传统植物纤维造纸的。但是，石头纸的厚度偏差和稳定性均比传统植物纤维纸差，易变形，难以大宽幅和高速生产，因此难以完全替代传统植物纤维纸。
20．“石头纸”属于（ ）
A．金属材料 B．合成材料 C．复合材料 D．天然材料
21．请从化学视角回答下列问题：
（1）玻璃钢可用于制造飞机、导弹的雷达罩，玻璃钢属于 （填“复合材料”或“金属材料”）。
（2）家里的刀、剪等钢铁制品与 接触易生锈。
（3）端午节吃粽子是中国传统习俗之一、制作粽子的主要原料为糯米，其富含的营养素为 。
（4）垃圾分类有利于生态文明建设。用过的铝制易拉罐、旧纸张应投入有下列标识的垃圾箱是 。
A．
B．
C．
D．
（5）目前，新能源车与燃油车相比，优点有 （填序号）。
A．节能环保
B．智能化程度高
C．废旧电池回收成本高
▉题型7 棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别
【知识点的认识】棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别，就是指想方设法地把棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别开来的过程。其具体鉴别方法有很多种，比如利用光泽度、手感等方法。对于经验不丰富的我们来说，采用燃烧的方法要方便稳妥一些，就是根据它们燃烧时会散发出不同的气味来鉴别它们。首先取样将其点燃，如果只闻到类似熟悉的纸张燃烧的焦糊气味，则为棉纤维；如果闻到烧焦羽毛的气味（因羊毛的主要成分是蛋白质），则为羊毛纤维；如果闻到特殊的刺激性气味，则为合成纤维。并且，棉纤维和羊毛纤维燃烧后灰烬较多，羊毛纤维接近火焰时先蜷缩，燃烧灰烬为带有光泽的硬块，用手指轻轻挤压就变成粉末；而合成纤维接近火焰时迅速蜷缩，燃烧比较缓慢，趁热可拉成丝，灰烬为灰褐色玻璃球状，不易破碎。
22．化学与人类生产生活息息相关。下列说法正确的是（ ）
A．金刚石可用作电极
B．洁净的空气是纯净物
C．氧气可供给呼吸
D．灼烧法鉴别羊毛、蚕丝
23．生活中处处有化学，下列说法不正确的是（ ）
A．用灼烧法可以区分棉纤维与羊毛纤维
B．室内起火，立即打开门窗通风
C．铁是人体中必需的微量元素，人体缺铁会造成贫血
D．冬天室内用煤炉取暖应保证烟囱通畅，防止“煤气”中毒
24．高分子王国里发生了一起案件，三名嫌疑犯（羊毛纤维、棉纤维、合成纤维）都不承认是自己干的．“警察”把它们带到了警察局，将现场遗留下来的证据（一些纤维）交给了下面四位警察，能完成任务的是（ ）
A．“水”警察 B．“火”警察
C．“指示剂”警察 D．“浓硫酸”警察
25．人类的衣食住行、能源利用、环境保护和新材料的开发是我们共同关注的问题。
（1）化石燃料属于 资源（填“可再生”或“不可再生”）。
（2）家用炒菜的铁锅底都沾有许多黑色的物质，且炒菜时火焰的颜色呈黄色，这时应该把燃气灶的进风口 。（填“调大”或“调小”）
（3）冬奥会的标志性场馆——国家速滑馆“冰丝带”，利用无处不在的“空气能”为3000平米场馆管理用房供暖，从而每年可实现减排二氧化碳160t，进而有效缓解的环境问题是 （填序号）。
A．酸雨
B．白色污染
C．温室效应
D．臭氧空洞
（4）服装标签标注了所用纤维的成分及含量等信息。某件服装的标签中标注如下，下列关于该服装的说法中，不正确的是 。
面料：涤纶56%，棉44%
里料：涤纶%
A．涤纶和棉纤维可利用燃烧区分
B．该服装的面料和里料都使用了有机物
C．多年后该服装无法作为再生资源回收利用
D．该服装使用了天然高分子材料与合成材料
（5）今天的午餐有炖牛肉、海带汤、凉拌黄瓜、米饭和矿泉水、海带中富含 元素，可以预防甲状腺肿大。
（6）一定质量的CH4不完全燃烧，生成CO、CO2和H2O。其中CO和CO2混合气体中碳元素与氧元素的质量比为9：16。则参加反应的CH4和O2的质量比为 。
题型8 有机高分子材料的分类及鉴别
【知识点的认识】有机高分子材料的分类是按照它的来源来划分，具体分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料两种．前者主要指棉花、羊毛和天然橡胶等，后者主要指塑料、合成纤维和合成橡胶等．有机合成材料按其受热后的性能表现又可划分为热塑性的链状结构的高分子材料和热固性的网状结构的高分子材料两种类型．如图所示：．
1．热塑性的链状结构的高分子材料是指当小分子连接构成高分子时，形成很长的链状结构的高分子材料（如聚乙烯塑料）．它受热时熔化，冷却后变成固体，再受热后又可以熔化，因而它具有热塑性．这种高分子材料可以反复加工，多次使用，能制成薄膜、拉成丝或压制成所需要的各种形状，用于工业、农业和日常生活等．
2．热固性的网状结构的高分子材料是指当小分子连接构成高分子时，先形成的链状，再由链状结成网状结构的高分子材料（如酚醛塑料，俗称电木；脲醛塑料，俗称电玉）．它一经加工成型就不会受热熔化，因而它具有热固性．
有机高分子材料的鉴别，方法是抓住它们的分类依据，根据相应的特点来鉴别之．一般的只要理解和识记住教材中所涉及到的几个典型的例子即可．具体如下：
1．棉花、羊毛和天然橡胶等都属于天然有机高分子材料；而日常生活中用的最多的塑料、合成纤维和合成橡胶等则属于合成有机高分子材料．
2．链状结构的高分子材料（如聚乙烯塑料）具有热塑性；网状结构的高分子材料（如酚醛塑料，俗称电木；脲醛塑料，俗称电玉）具有热固性．此时，可以根据物质的结构与性质的相互联系（即结构性质），来相互推断鉴别．
26．去年9月，我国第一艘自主研造的极地科学考察破冰船“雪龙2号”在上海成功下水，标志着我国极地考察现场保障和支撑能力取得新突破。下列有关“雪龙2号”破冰船的材料，说法正确的是（ ）
A．船的主体材料不锈钢属于合金
B．船体外壳含有钛，其中钛元素属于非金属元素
C．船舱的密封圈主要成分是合成橡胶，合成橡胶是天然有机高分子材料
D．船上备用的救生衣主要成分是合成纤维，合成纤维不属于有机合成材料
27．下列不是天然纤维的是（ ）
A．棉花 B．尼龙 C．羊毛 D．蚕丝
28．下列生活用品制作中用到的材料属于天然材料的是（ ）
A．塑料食品袋 B．木质课桌
C．玻璃杯 D．尼龙线
29．如图所示为某地可持续农业生态系统——“桑基鱼塘”的模式简图。
（1）蚕丝属于 （选填“天然”或“合成”）纤维。常用 的方法区分蚕丝和纯棉两种布料。
（2）桑叶茶中富含Ca、Fe、K等元素，其中能预防贫血的是 。
30．化学与生活息息相关。
（1）制作导线表皮的材料属于 （选填“合成材料”或“天然高分子材料”）。
（2）湿衣服晾晒后变干，用分子的观点解释其原因： 。
（3）NaHCO3可用于治疗胃酸（主要成分为盐酸）过多症，原理为 （用化学方程式表示）。
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