第6节材料的利用与发展作业本

第6节　材料的利用与发展
知识点 　材料的发展
1．材料的变化标志着人类文明的进步。下列用品的材料不是通过化学变化制取的是(　　)
A．铁器
B．青铜器
C．塑料器具
D．石器
2．人类发展史上使用的以下材料，其中属于合金的是(　　)
A．青铜器
　
B．陶器
C．铁器
　D．石器
知识点 　新型材料
3.
医学上有一种新的治疗管腔狭窄技术，
( http: / / www.21cnjy.com )它是用一种新型材料制成的支架，在低温下(0～10
℃)塑形，装支架置入器，置入狭窄处后在体温下迅速恢复原设计形状，从而解除管腔狭窄问题。这种新材料是一种(　　)
A．超导材料
B．纳米材料
C．隐形材料
D．记忆材料
4．一些特定成分的合金具有记住本来面目的能
( http: / / www.21cnjy.com )力，并能够恢复原先设定的形状。这种被人们称为记忆合金的神奇材料的出现，使得金属的应用又向前跨进了一步。记忆合金的这一特性目前得到较为广泛应用的领域是(　　)
A．牙齿整形
B．器官移植
C．电机制造
D．电缆制造
5．纳米材料是21世纪最有前途的新型材料。请回答下面问题。
(1)碳纳米管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管，下列说法错误的是________(填序号)。
A．碳纳米管材料如果完全燃烧，那么生成物是二氧化碳
B．碳纳米管是一种新型的有机化合物
C．碳纳米管材料管道多，表面积大，吸附能力强
D．碳纳米管在常温下化学性质稳定
(2)当材料的晶体(或微粒)的大小处于纳米
( http: / / www.21cnjy.com )级时，其性质就会出现奇异的变化。如各种金属在普通状态时会显示一定的颜色(多数呈银白色，铜呈紫红色)，但当其细化到纳米级时，都成了黑色。纳米氧化锌能吸收雷达电磁波，可用作“隐形”飞机的涂料。下列说法正确的是________(填序号)。
A．在氢气还原氧化铜的实验中，得到的铜粉是纳米铜
B．纳米氧化锌的化学性质类似于纳米氧化铁，不能与稀硫酸反应
C．黑白照相底片上析出的银颗粒处于(或小于)纳米级大小
D．“隐形”飞机就是人的肉眼看不到的无色透明的飞机
知识点 　材料制造与环境保护
6．全世界每年产生有害废物
( http: / / www.21cnjy.com )达3亿～4亿吨，对环境造成危害，威胁着人类生存，所以科学家提出“绿色化学”的概念。下列不属于“绿色化学”研究内容的是(　　)
A．“绿色化学”研究开发对环境无污染的清洁能源
B．“绿色化学”研究开发可降解塑料
C．“绿色化学”就是利用化学原理从源头消除污染
D．“绿色化学”研究形状记忆合金的开发与应用
7．“绿箱子环保计划——废弃手机及配件
( http: / / www.21cnjy.com )回收联合行动”已在全国40个重点城市中开展了近两年。下列有关废弃手机中的金属材料回收利用的说法不正确的是(　　)
A．回收废电池不仅可以节约金属资源，而且可以减少环境污染，有利于人类健康
B．“绿箱子”上的“”是回收标志
C．回收废电池主要是为了利用废电池外壳的金属材料，同时可以减少对环境的污染
D．回收废弃手机中的金属材料没有任何价值
8．用来发射卫星的火箭头部涂有一层
( http: / / www.21cnjy.com )特殊的物质(该物质熔化时可吸收大量的热)。这种物质可以避免火箭因高速运动时与空气作用产生高温而被毁坏。这种材料能起这种作用的主要原因是(　　)
A．材料坚硬，不怕热
B．材料非常光滑，不易与空气作用生热
C．材料不传热
D．材料熔化吸收了火箭与空气摩擦产生的热
9．我国陶器的使用开始于1万多年前
( http: / / www.21cnjy.com )，但现代社会生产的新型陶瓷材料仍层出不穷，如用氧化铝等原料生产的陶瓷已被应用于制造发动机。下列有关氧化铝陶瓷的说法错误的是(　　)
A．该陶瓷属于有机合成材料
B．该陶瓷耐高温，强度高
C．该陶瓷中的原料氧化铝属于金属氧化物
D．该陶瓷由于含有氧化铝，所以耐酸碱性不强
10．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念
( http: / / www.21cnjy.com )。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100%。在用丙炔(C3H4)合成2－甲基丙烯酸甲酯(C5H8O2)的过程中，欲使原子的利用率达到100%，还需要的其他反应物是(　　)
A．CO2和CH3OH
B．CO2和H2
C．H2和CO
D．CH3OH
11．硼纤维具有较好的耐热
( http: / / www.21cnjy.com )性和弹性，不与氯气、水反应，可与某些金属制成新型材料。在1200～1300
℃时，氯化硼(BCl3)蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得硼和氯化氢。下列说法不正确的是(　　)
A．含硼纤维的材料可能具有耐热性
B．氯化硼可能与水反应
C．该反应中只有两种物质为气态
D．该反应需要在隔绝空气的条件下进行
12．科学兴趣小组的同学利用废铜制取硫酸铜，设计了如下两个方案：
方案一：CuCuOCuSO4
方案二：CuCuSO4[Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O]
比较上述两个方案，你认为方案一的优点是(　　)
①节约能源　
②不产生污染大气的二氧化硫
③提高硫酸的利用率
④提高铜的利用率
A．②③
B．①②③
C．①③④
D．①②③④
13．纳米材料是指在三维
( http: / / www.21cnjy.com )空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1～100
nm)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，关于纳米材料和纳米技术的下列说法不正确的是(　　)
A．“纳米材料”的颗粒小到纳米级别
B．纳米颗粒变到纳米尺度时，其性质不变
C．纳米技术可将原子一个一个组装起来，制成纳米机器
D．纳米技术将有可能引发一场技术革命
铜跟浓硫酸的反应原理是：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。某小组同学用图
B2－6－1所示装置制取硫酸铜。
图B2－6－1
请回答以下问题：
(1)图中B装置用来收集SO2
(已知SO2
的密度大于CO2
的密度)，但未将导管画全，请将B装置中的导管补画完整。
(2)图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中，装置D的作用是______________。
(3)充分反应后，烧瓶中的铜片仍有剩余
( http: / / www.21cnjy.com )，那么硫酸是否也有剩余呢？该小组同学进一步研究：待烧瓶冷却后，将烧瓶中的混合物稀释、过滤，用滤液做了如下实验。
实验
1：用
pH
试纸测试滤液
pH，其
pH
约为
1；
实验
2：取少量滤液于试管中，向试管中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀现象。
你认为，______________
(填“实验
1”或“实验
2”
)可说明硫酸有剩余。
(4)以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜，存在的缺陷有____________________________(答出两点即可)。
教师详答
1．D　2.A
3．D　[解析]
根据题中“在低温下(
( http: / / www.21cnjy.com )0～10
℃)塑形，装支架置入器，置入狭窄处后在体温下迅速恢复原设计形状”，在一定温度下可以恢复原来的形状，说明它是记忆材料。
4．A
5．(1)B　(2)C
[解析]
本题主要考查新型材料中的
( http: / / www.21cnjy.com )纳米材料。“纳米”是长度单位而不是一种新物质。碳纳米管只含有一种碳元素，因此它不可能是有机化合物。无论是纳米氧化锌还是纳米氧化铁都容易与稀硫酸反应。黑白照相底片看上去是黑色的，主要是银颗粒达到了纳米级。“隐形”飞机不是无色透明的，只不过飞机表面的涂层能吸收雷达发出的电磁波，逃避雷达监视而已。
6．D　[解析]
“绿色化学”是21世
( http: / / www.21cnjy.com )纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消灭污染，是一门能彻底阻止污染产生的科学。它包括“绿色生产”和“绿色销毁”等内容。研究形状记忆合金的开发和利用，属于化学研究的内容，但不是“绿色化学”研究的内容。
7．D　[解析]
手机中含有多种金属，其中不乏稀有金属，回收利用可节约资源，减小由于冶炼这些金属而消耗的能源，同时也可减小对环境的污染。“绿箱子”上的“”是回收标志，表示循环使用的含义。
8．D　9.A
10．C　[解析]
“绿色化学工艺”
( http: / / www.21cnjy.com )是一个化合反应。C5H8O2为生成物，C3H4为反应物。由一个C3H4分子生成一个C5H8O2分子还需要2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子。综合四个选项考虑只有H2和CO参与反应。
11．C　[解析]
氯化硼(BCl3)蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得硼和氯化氢，该反应中有三种物质为气态。
12．A　[解析]
评价实验方案要从反
( http: / / www.21cnjy.com )应的可操作性、生成物的性质、环保节能等方面分析。由于浓硫酸与铜直接反应时会生成有毒的二氧化硫，而CuO与稀硫酸反应无有毒气体生成，故第一个方案环保并且使用的硫酸量较小。
13．B　[解析]
纳米材料是
( http: / / www.21cnjy.com )指材料的颗粒小到纳米尺度，当物质的颗粒小到纳米尺度时，其光、热、电磁等性质将发生显著的变化。纳米材料具有一般材料所没有的优越性能，纳米技术具有广阔的应用前景，尤其是在高科技领域。
[拓展培优]
(1)如图所示。
(2)进行尾气处理(或吸收SO2)　
(3)实验1
(4)①不够环保，②不够安全