浙教版科学九年级上册同步练习 - 第6节 材料的利用与发展

第6节　材料的利用与发展
知识点 1　材料的发展
1．从金属材料的发展历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用则是近百年的事，这个先后顺序与下列因素有关的是(　　)
①金属的活动性　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金属冶炼的难易程度
A. ①④ B. ①⑤ C. ②③ D. ④⑤
2．人类发展史上使用的以下材料中，属于合金的是(　　)
A．青铜器 B．陶器 C．铁器 D．石器
知识点 2　新型材料
3．一些特定成分的合金具有记住本来面目的能力，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
4．纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，许多材料达到纳米(1 nm＝10－9 m)级的大小时，会产生许多让人意想不到的奇特的光、电、磁、热、力和化学等方面的性质。如：将金属制成纳米粉末后就变成了黑色，且不导电，机械强度也大幅度提高。下列说法错误的是(　　)
A. 纳米碳虽然质地柔软，但强度却很大
B. 金黄色的金粉属于纳米材料
C. 纳米氧化锌能吸收电磁波
D. 在空气中能自燃的铁粉属于纳米材料
知识点 3　材料制造与环境保护
5．全世界每年产生的有害物达3亿～4亿吨，不仅对环境造成危害，甚至威胁着人类的生存，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”研究对环境无污染的清洁能源的开发
B．“绿色化学”研究可降解塑料的开发
C．“绿色化学”就是从源头上消除污染
D．“绿色化学”就是研究形状记忆合金的开发与应用
6．“绿箱子环保计划——废弃手机及配件回收联合行动”已在全国40个重点城市中开展。下列有关说法不正确的是(　　)
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
7．用来发射卫星的火箭头部涂有一层特殊的物质(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
8．我国陶器的使用开始于1万多年前，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
9．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物的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
10．据报道，科学家成功打造出世界上首个硼“足球烯”，它是由40个硼原子构成的硼球分子，这个由硼构成的新形态有望带来新的纳米材料，并可能在储氢中发挥巨大作用。以下关于硼“足球烯”的说法中正确的是(　　)
图B2－6－1
A．它是非金属单质
B．它属于人工合成的有机高分子材料
C．它与C60的原子排列相同
D．它的化学性质与普通硼单质不同
11．氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于大规模集成电路生产、陶瓷工业等领域。工业上从铝土矿中获得物质X，从空气中获得氮气，再将物质X、N2和C在一定条件下反应制得AlN和CO。氮化铝陶瓷属于______________(填“金属材料”“有机合成材料”或“无机非金属材料”)，物质X的化学式为________。
拓|　　展|　　培|　　优
12．人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质和结构，可以依靠人体体液补充某些离子形成新骨，在骨骼接合界面发生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼牢固接合。人造骨植入人体内形成新骨需吸收人体中的(　　)
A．Na＋、CO32— B．K＋、Cl－
C．Fe3＋、NO3－ D．Ca2＋、PO43－
13．2018·扬州 一模科学知识促进科学技术发展。
(1)新高能材料的研究
2017年1月27日，《科学》上报道我国科学家团队成功合成世界首个全氮阴离子盐[化学式为(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]，占领新一代超高能含能材料研究国际制高点。由5个氮原子构成的全氮阴离子的符号是________。
(2)合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。图B2－6－2甲中能表示锡铅合金的是________(填“a”“b”或“c”)。
②镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。Mg17Al12是一种特殊的镁合金，通常选择真空熔炼而不在空气中熔炼的原因是________________________________________________________________________
(任写一个化学方程式)。该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，储氢过程属于________(填“物理”或“化学”)变化。
图B2－6－2
(3)CO2的绿色利用
①目前处理CO2的一种方法是在催化剂作用下，利用H2使CO2转化为甲烷并得到水。该反应的化学方程式为_____________________________________________________。
②如图乙是以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将CO2资源化利用的方法之一，这一转化过程中总的化学方程式可表示为____________________________________________。

教师详解详析
1．B　[解析] 材料的发展与当时社会科学技术发展水平有很大的关系。在科技水平比较落后的年代，冶炼活泼的金属非常不容易，所以一般来说，使用越早的金属越稳定。
2．A　3.A　4.B　
5．D　[解析] “绿色化学”的核心要求是从源头上消除污染，在生产过程中不产生污染物，是根治环境问题最有效的方法。
6．D　[解析] 手机中含有多种金属，其中不乏稀有金属，对其进行回收利用可节约资源，减少由于冶炼这些金属而消耗的能源，同时也可减少对环境的污染；“绿箱子”上的“”是回收标志，表示循环使用的含义。
7．D　8.A
9．C　[解析] “绿色化学工艺”中发生的是一个化合反应。C5H8O2为生成物，C3H4为反应物。由1个C3H4分子生成1个C5H8O2分子还需要2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子。综合四个选项考虑还需要的反应物是H2和CO。
10．A　[解析] 硼“足球烯”是由硼元素组成的纯净物，属于单质，不是有机化合物；每个硼“足球烯”分子是由40个硼原子构成的，所以与C60的原子排列不同；硼“足球烯”与普通硼单质都是由硼元素组成的单质，因此其化学性质相似。
11．无机非金属材料　Al2O3
[解析] 由材料分类的知识可知，氮化铝陶瓷属于无机非金属材料，由于其成分中不含有机物和金属单质，所以不属于金属材料和有机合成材料；由于物质X、N2和C在一定条件下反应制得AlN和CO，由质量守恒定律可知，物质X的化学式是Al2O3。
12．D　[解析] 钙元素是形成骨骼的重要元素之一，钙离子和PO43－结合能增强骨骼的硬度。
13．(1)N5－
(2)①a
②2Mg＋O22MgO(或4Al＋3O22Al2O3)　化学
(3)①4H2＋CO2CH4＋2H2O
②CO2C＋O2
[解析] (1)离子的表示方法是在表示该离子的元素符号的右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，“1”要省略。若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，所以由5个氮原子构成的全氮阴离子的符号是N5－。(2)①锡铅合金的熔点比锡、铅的熔点低，因此图甲能表示锡铅合金的是a。②点燃条件下，镁和氧气反应生成氧化镁，铝和氧气反应生成氧化铝，化学方程式分别为2Mg＋O22MgO，4Al＋3O22Al2O3；储氢过程中生成了新物质MgH2和Al，属于化学变化。(3)①在催化剂作用下，H2与CO2反应生成甲烷和水，化学方程式为4H2＋CO2CH4＋2H2O。②CO2热解为碳和氧气，化学方程式为CO2C＋O2。