2.6 材料的利用与发展 同步检测（解析版）

第二章 第6节 材料的利用与发展
基础闯关全练
1．化学对社会发展的重要贡献之一，就是不断研发新型材料。用途广泛的玻璃是一种 ( )
A．金属材料 B．有机合成材料 C．非金属材料 D．复合材料
2．下列关于化学的看法错误的是 ( )
A．化学的发展必然导致生态环境的恶化 B．化学会在环境保护中发挥重要作用
C．化学可以为人类研制新能源 D．化学可以为人类研制新材料
3.2018年5月14日早上，川航3U8633重庆至拉萨航班，在万米高空驾驶舱右座前风挡玻璃破裂脱落。在民航各保障单位密切配合下，机组正确处置，飞机于07：46安全降落成都双流机场。从化学视角回答下列问题：

图2-6-1
(1)飞机风挡玻璃是由四层平板钢化玻璃夹有机合成材料PVB胶片制成的。钢化玻璃是由SiO?与Na?CO?在高温下反应制成玻璃，再经特殊工艺处理得到的。则风挡玻璃属于 _______（填序号）。
A．合金 B．无机化合物 C．复合材料 D．有机高分子材料
飞机发生意外后，乘客座位上方的氧气面罩掉下，乘客戴上氧气面罩的作用是____________。
(2)飞机机身大量使用铝合金，主要原因是铝合金耐腐蚀、密度________、______。
(3)飞机使用航空煤油作燃料，航空煤油是______炼制的产品；飞机发动机的制造使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅的化学式为__________。
4．通过化学研究生产出的新材料有许多，下列不属于新材料的是 ( )
A．医用人造血管 B．隔水透气的多分子薄膜
C．酒精汽油 D．作破冰斧柄的玻璃纤维塑料
5．2018年6月9日“迷人的哈尔滨之夏”旅游文化时尚活动正式开幕，吸引了众多游客而来，下图是几处著名的景观，下列描述中用到的材料属于复合材料的是 ( )
哈尔滨火车站大理石地面 B.中央大街欧式铁制艺术门柱
防洪纪念塔钢筋混泥土底座 D.哈尔滨大剧院铝合金外壳
6．最近，国外研究人员发明了一种在锌原子周围聚合咪唑钠(C?H?N?Na)和苯并咪唑(C?H?N?)两种有机物的新型玻璃，与硅原子周围聚合各种无机物的传统玻璃相比，具有更好的透光性和延展性。
(1)硅元素与锌元素之间最根本的区别是________________不同。
(2)新型玻璃具有更好的延展性，这属于物质的__________（选填“物理”或“化学”）性质。
(3)请列式计算咪唑钠(C?H?N?Na)中碳元素的质量分数。
7．“绿色生活”是一种健康、环保的生活理念。下列行为中符合该理念的是 ( )
A．随意丢弃废旧电池 B．大量燃放烟花爆竹
C．将实验后的废液直接倒入水池中 D．尽量选择公共交通工具出行
8．某化工厂利用含有1%~2%BaCO?的废料制取BaCl?（废料中其他物质不溶于水和稀盐酸且不与稀盐酸反应）。其部分流程如图2-6-2所示：

图2-6-2
滤渣必须经过充分洗涤，确保其中Ba??含量达到规定标准才能作为固体废弃物处理，检验Ba“的试剂可用______________，洗涤滤渣的主要目的是______________。
能力提升全练
1．下列几种物品所使用的材料中属于无机材料的是 ( )

图2-6-3
A．①② B．①③ C．②③⑤ D．②④
2.下列有关金属材料的说法正确的是 ( )
A．硬铝片比纯铝片硬度小 B．钢的性能优良，是很纯的铁
C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快 D．为防止钢铁生锈。可在其表面涂油
3．2015年12月12日，气候变化巴黎大会通过《巴黎协定》，长远目标是把全球平均气温升高控制在较工业化前水平2℃之内。节能减排，人人有责。下列措施不利于节能减排的是 ( )
A．参与植树造林，扩大植被面积 B．使用一次性餐具，方便生活
C．使用环保袋，将垃圾分类放置 D．乘坐公共交通工具，低碳出行
4．下列物质不属于复合材料的是( )
A．塑料 B．玻璃钢 C．碳素陶瓷 D．钢筋混凝土
5．用电设备发生火灾时，可用装有液态四氯化碳的“灭火弹”扑灭。灭火时，液态四氯化碳迅速转化为气态并覆盖在火焰上。据此推测四氯化碳可能具有的性质是 ( )
A．能导电 B．不易燃烧 C．不易汽化 D．密度比空气小
6．“科技兴国、科技创新、不负嘱托！”习总书记来到哈尔滨为哈尔滨科技创新带来活力。哈工大学生设计制造的小卫星升空，哈工程大学研发的世界上速度最快的无人艇试航，石墨烯研发成功……都是哈尔滨的骄傲！
(1)利用火箭发射卫星时，火箭使用肼(N?H?)作燃料，氧气作氧化剂，在一定条件下反应生成空气中含量最多的气体和一种常用来作溶剂的物质，同时放出巨大能量把火箭送人太空，该反应的化学方程式为_____________，反应前后氧元素的化合价分别为 ______，火箭升空过程中的能量转化为__________→内能→____________。
(2)钛和钛合金是制造火箭、导弹、航天飞机的重要材料，主要利用了它们具有______等性能（填字母）。
A．熔点高、密度小、机械性能好
B．熔点低、硬度大、韧性好
C．密度大、耐磨、耐腐蚀
(3)石墨烯可被用于制造透明电极、液晶显示屏、触摸屏、有机光伏电池和有机发光二极管等，是由于石墨烯具有较高的______和透光性。
7．为了节能减排，科学家发明了一种以某种镁硅酸盐矿石[主要成分Mg?Si?O?(OH)?]为原料的绿色水泥。全球镁硅酸盐储量丰富，新型绿色水泥不必担心原材料，推广潜力很大。新型绿色水泥与传统水泥对比如图2-6-4:

图2-6-4
(1)传统水泥和绿色水泥的生产过程分别涉及以下反应：
CaCO?CaO+CO?↑
Mg3?Si?O?(OH)?Mg0+2Si0?+2H?O↑
以上两个反应都属于_______（填写基本反应类型）。
(2)与传统水泥相比，每生产和使用1吨绿色水泥能够减少排放______吨二氧化碳。
(3)传统水泥生产中，高温煅烧某种石灰石50吨，可产生二氧化碳多少吨？已知该石灰石中碳酸钙含量为80%．杂质不反应。
三年模拟全练
智能手机是一种多功能通讯工具，一款智能机通常含有41种以上的化学元素。手机屏幕大部分用的是硅酸铝玻璃，下列关于硅酸铝玻璃性质的推测正确的是 ( )
A．透光性好 B．常温下易与氧气反应 C．易溶于水 D．见光易分解
五年中考全练
1．下列物品主要用复合材料制作而成的是 ( )
A．陶瓷杯 B．不锈钢碗 C．塑料盆 D．玻璃钢材质的滑雪板
2．从古代到现代，材料的种类越来越多，用途也越来越广泛。请回答：
(1)早在西汉时期，我国就有湿法炼铜的记载，将铁置 于硫酸铜溶液中得到铜单质，该反应属于____（填基本反应类型）。
(2)现代社会，玻璃是一种常见的非金属材料，SiO?是 生产玻璃的原料之一。SiO?属于__________（选填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”）。
(3)未来，人类在生产材料时会更注重环境保护，将二氧化碳作为原料应用于“绿色”化学可以更好地保护环境。人类每年因能源消费而向大气排放约200亿吨的CO?，若这些CO?按化学方程式“CO?+3H?CH?OH+HO?”进行反应，理论上可以转化为_________亿吨甲醇( CH，OH)（结果保留一位小数）。
3．中国科研人员首次在自然界中发现金属铀。金属铀和二氧化铀按要求制成一定尺寸和形状的燃料棒或燃料块，就可以投入核反应堆使用。此反应堆获得核能的途径是___________ （选填“裂变”或“聚变”）。目前工业上的金属铀可用四氟化铀(UF?)和镁通过热还原法来制备，化学方程式为UF?+2Mg+2MgF?，此反应属于基本反应类型中的__________反应。
4．近年来，因建设“PX”项目而引发的争议时有发生。PX是一种重要的化工原料，从化纤织物到食品包装，从医疗设备到家用电器，都要用到它的合成产物。PX的化学名称为对二甲苯，它是一种低毒化合物，毒性略高于酒精。请回答下列有关问题：
(1)对二甲苯的分子结构模型如图2-6-4所示，其中“●”代表碳原子，“”代表氢原子。试根据分子模型写出对二甲苯的化学式________。
(2)计算对二甲苯中各元素的质量比。


(3) PX项目之所以会引发各种争议，源于人们对它认识的局限性。结合题干信息，在下列各种观点中，选出你认同的一种观点_______（选填字母）。
A．PX是一种重要的化工原料，应该大力发展PX项目
B．在环保评估可行且监管到位的情况下，可以发展PX项目
C．化工项目一定会产生污染，应该禁止PX项目
核心素养全练
1．厉害了，我的国！“中国智慧”“中国制造”誉满全球。
(1) 2018年平昌冬奥会闭幕式上，“北京八分钟”表演活动，演员穿着高2.35米，重量仅有20斤的熊猫木偶服饰进行轮滑表演（如图2-6-6所示），受到全球瞩目。

图2-6-6
①图中标识物质中，属于有机合成材料的是 ____________，含有金属元素的是_____（写出一种即可）。
②铜丝线用于连接LED灯，主要是利用其______________；铝合金是制作熊猫木偶服饰的材料之一，主要是利用其_________的性质。
(2)2018年5月13日，中国首艘国产航母首次海试，让世人刮目相看。航母的飞行甲板，既能承受舰载机起降时产生的强烈冲击和摩擦，也能承受舰载机的尾流喷射，还能遭受潮湿盐雾的海洋大气环境侵蚀。由此可推知，制造飞行甲板的材料具有的性质是______（至少答三点）。

图2-6-7
2．化学材料和化学技术在智能房屋建设和家居生活中有着广泛的应用。

图2-6-8
(1)智能房屋采用太阳能电池供电。生产太阳能电池需用纯硅。工业上由粗硅生产纯硅的工艺流程如下所示：
(1)智能房屋采用太阳能电池供电。生产太阳能电池需用纯硅。工业上由粗硅生产纯硅的工艺流程如下所示：

①上述步骤中属于物理变化的是步骤_______。
②写出步骤Ⅲ对应的化学方程式：_______。
③与太阳能电池能量转化不同，火力发电是将化石燃料燃烧产生的_______能转化为电能。
(2)有毒气体传感器可检测家用燃气不完全燃烧产生的有毒气体_______（填化学式），并及时报警。
(3)新型碳纤维密度比铝小，强度是铁的20倍，具有抗电磁辐射、耐腐蚀的特点，化学性质与碳相似。新型碳纤维在智能房屋建设中可用作_______（填下列选项字母）。
A．建筑材料 B．电磁辐射屏蔽材料 C．防火材料
(4)饮用水净化系统中设备一和设备三的作用分别是_______、_______。










第6节 材料的利用与发展
1．C玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料
2．A化学的发展会造成环境污染，但只要合理控制，便不会导致生态环境的恶化．
3．答案(1)C供给呼吸(2)小 强度高(3)石油 Si?N?
解析(1)由“风挡玻璃是由四层平板钢化玻璃夹有机合成材料PVB胶片制成的”可知风挡玻璃属于复合材料：氧气具有供给呼吸的性质，在海拔很高的位置含氧量低，飞机发生意外后，乘客戴上氧气面罩的作用是供给呼吸(2)销合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等性能，广泛用作航卒、航天材料．(3)航空煤油是石油炼制的产品；氮原子的最外层电子数为5，在化学反应中易得到3个电子，通常化合价为-3价，硅原子的最外层电子数为4，通常显+4价，则氮化硅的化学式为Si?N?
4．C 酒精汽油是现在社会普遍使用的常规能源，不属于新材料
5．C大理石属于天然材料；铁属于金属材料：钢筋混凝土是一种常用的复合材料；铝合金属于金属材料
6．答案 (1)质子数（或核电荷数） (2)物理 (3)咪唑钠(C?H?N?Na)中碳元素的质量分数为。
解析(1)元素是具有相同质子数的一类原子的总称，不同元素之间最根本的区别是核内质子数不同；(2)延展性不需要发生化学变化就能表现出来，属于物质的物理性质；(3)根据咪唑钠的化学式(C?H?N?Na)，可计算出咪唑钠中碳元素的质量分数为40%。
7．D 随意丢弃废旧电池会造成土壤污染和水污染：大量燃放烟花爆竹会造成空气污染：将实验后的废液直接倒入水池中，可能腐蚀下水道并造成水体污染：使用公共交通丁具出行可以节约能源，减少环境污染。
8．答案 稀硫酸 防止固体废弃物中的可溶性钡盐对环境造成的污染
解析 检验钡离子用稀硫酸，这样不混入其他离子，且生成硫酸钡白色沉淀，现象明显：洗涤滤渣可以充分溶解同体废弃物中可溶性钡盐，减少其对环境的污染。
1．C无机材料是除有机高分子材料以外的几乎所有材料的统称，如金属材料、陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料等。①塑料筐是用塑料制成的，塑料属于有机合成材料：②青铜器是用青铜制成的，青铜属于金属材料；③陶瓷花瓶、⑤瓷盘是用泥土烧制成的，属于无机非金属材料：④轮胎是用合成橡胶制成的，合成橡胶属于有机合成材料。
2．D硬铝是合金，其比纯铝硬度大，A错误：钢是铁的合金，比纯铁性能优良，B错误；沙漠地区水分少，铁锈蚀较慢．C错误：在钢铁表面涂油能隔绝空气，防止其生锈，这是防止钢铁生锈的主要方法之一，D正确。
3．B使用一次性餐具浪费资源、能源。
4．A 塑料属于有机合成材料：玻璃钢是由玻璃纤维与有机高分子材料复合成的，属于复合材料；碳素陶瓷是由微晶石墨材料和硅酸盐材料复合而成的，属于复合材料；钢筋混凝土是由硅酸盐材料和金属材料复合而成的，属于复合材料。
5．B由题意可知四氯化碳可用于用电设备灭火，则可推测该物质不导电，故A不符合题意：灭火时，四氯化碳可以覆盖在火焰上起灭火作用，说明该物质不易燃烧，故B符合题意：灭火时，液态四氯化碳迅速转化为气态并覆盖在火焰上，说明四氯化碳易汽化且密度比空气大，故C、D两项不符合题意。
答案(1)N?H?+O?N?+2H?O 0价、-2价 化学能 机械能 (2)A (3)导电能力
解析(1)火箭使用肼(N?H?)作燃料，氧气作氧化剂，在一定条件下反应生成空气巾含量最多的气体和一种常用来作溶剂的物质，分析可知生成物是氮气和水，反应的化学方程式为N?H?+O?N?+2H?O；根据单质中元素的化合价为零，化合物中元素正负化合价的代数和为零可知，反应前氧元素的化合价为0．反应后氧元素的化合价为-2：火箭升空过程中的能量转化为化学能转化为内能，内能转化为机械能。
(2)钛和钛合金熔点高、密度小、机械性能好且抗腐蚀性能远优于不锈钢，因而被广泛用作火箭、导弹、航天飞机等的重要材料。(3)石墨烯具有较高的导电能力和透光性，可用于制造透明电极、液晶显示屏、触摸屏、有机光伏电池和有机发光二极管等。
7．答案(1)分解反应(2)0.6(3)石灰石中含CaCO?的质量=50吨×80%= 40吨，设产生二氧化碳的质量为m，则：
CaCO?CaO+CO?↑
100 44
40吨 m
m=17.6吨
答：50吨该石灰石可产生二氧化碳17.6吨。
解析(1)传统水泥和绿色水泥的生产过程涉及的反应都满足“一变多”的特点，所以两个反应都属于分解反应。(2)与传统水泥相比，每生产1吨绿色水泥能够减少排放0.3吨CO?，每使用1吨绿色水泥能够多吸收0.3吨CO?，所以与传统水泥相比，每生产和使用1吨绿色水泥能够减少排放0.6吨CO?。
A由“手机屏幕大部分用的是硅酸铝玻璃”可推测硅酸铝玻璃的性质是：透光性好，常温下不易与氧气反应，不易溶于水，见光不易分解。
1．D陶瓷属于无机非金属材料：不锈钢是一种铁的合金，属于金属材料：塑料属于有机合成材料：玻璃钢是由有机高分子材料和玻璃纤维复合而成的具有新性能的材料，属于复合材料。
2．答案(1)置换反应(2)氧化物(3)145.5
解析 (1)铁与硫酸铜能发生反应Fe+CuSO?=FeSO?+Cu，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；(2) SiO?在组成上具有“二中有氧”的特点，属于氧化物；(3)设200亿吨的CO?生成甲醇的质量为x．
CO? +3H?CH?OH+H?O
44 32
200亿吨 x
44：32= 200亿吨.x解得：x≈145.5亿吨
故200亿吨CO?可以转化为约145.5亿吨甲醇。
3．答案 裂变 置换
解析核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生能量的：由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。
4．答案(1)C?H??
(2)C: H=(12x8):(1x10)=48:5
(3)B
解析 (1)由对二甲苯的分子结构模型可以写出它的化学式．为C?H?? (2)在对二甲苯中，碳元素与氢元素的质量比为(12x8)：(1x10)= 48：5。(3)由题干中的信息可知PX在生产中的应用是非常广泛的，所以在环保评估可行且监管到位的情况下，可适度发展PX项目，A错误，B正确：虽然PX项目存在一定的污染，但是PX在生产、生活中有重要作用，C错误。
1．答案(1)①塑料铜丝线（或铝合金）
②导电性密度小
(2)硬度大、耐磨、耐腐蚀（答案合理即可）
解析(1)①三大有机合成材料为塑料、合成纤维、合成橡胶，由题图2-6-6可知，属于有机合成材料的为塑料：铜丝线和铝合金都含有金属元素？②铜丝线可用作导线，是利用了铜的导电性；铝合金用作熊猫木偶服饰的材料之一，是利用其密度小的性质。(2)航母的飞行甲板，能承受强烈冲击和摩擦，可得出该材料具有硬度大、耐磨的性质：也能承受舰载机的尾流喷射的高温，可得出该材料具有熔点高的性质：还能遭受潮湿盐雾的海洋大气环境侵蚀，可得出该材料具有耐腐蚀的性质。
2．答案(1)①Ⅱ ②SiCl?+2H?Si+4HCl ③热
(2)CO (3)AB (4)吸附消毒
解析(1)①物理变化是没有新物质生成的变化，所以属于物理变化的是步骤Ⅱ；②四氯化硅和氢气在加热的条件下反应生成硅和氯化氢，化学方程式为：SiCl?+2H?Si+4HCl;③化石燃料燃烧会产生热量，所以火力发电是将化石燃料燃烧产生的热能转化为电能；(2)含碳化合物不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳有毒；(3)碳纤维密度比铝小，强度是铁的20倍，具有抗电磁辐射、耐腐蚀的特点，化学性质与碳相似，所以新型碳纤维在智能房屋建设中可作为建筑材料和电磁辐射屏蔽材料；(4)活性炭具有吸附性，臭氧可以消毒。