2.6 材料的利用与发展 培优练习（含答案）

浙教版九年级科学第二章《物质转化与材料应用》第六节培优练习
一、单选题
1.小玲同学对所学的部分化学知识归纳如下，其中不完全正确的是（　　）
A．化学材料
B．食品安全
①毛织品和棉织品的区别﹣燃烧后闻气味
②钢筋混凝土、汽车轮胎﹣复合材料
③玻璃、陶瓷、水泥﹣无机非金属材料
①工业酒精﹣含有甲醇等物质，不能饮用
②含有塑化剂的食物、饮料不能食用
③黄曲霉素﹣属于有机物，霉变食物不能食用，会诱发癌症
C．用化学“眼观”分析
D．低碳经济
①区别食醋和酒精﹣闻气味
②氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
③用水灭火是降低可燃物的着火点
①改造或淘汰高耗能、高污染产业
②开发新能源代替传统能源
③减少使用一次性筷子
2.哈尔滨被确定为国家地下综合管廊建设试点城市，哈南新区全力组织地下综合管廊建设，下列有关叙述错误的是（　　）
A.?地下综合管廊避免了城市道路出现“拉链式修补”的弊端
B.?管廊内设置溢水沟，沟壁采用的钢筋混泥土是复合材料
C.?管廊工程内各类管线均以耐腐蚀的纯铁制成
D.?建造管廊时对废旧金属进行回收可减少对环境的污染
3.纳米材料具有特殊的性质和功能．纳米二氧化钛（TiO2）参与的光催化反应可使吸附在其表面的甲醛等物质被氧化，降低空气中有害物质的浓度．正钛酸（H4TiO4）在一定条件下分解失水可制得纳米TiO2 ． 下列说法不正确的是（　　）
A.?纳米TiO2属于氧化物
B.?纳米TiO2添加到墙面涂料中，可减少污染
C.?纳米TiO2与TiO2的性质、功能完全相同
D.?制备纳米TiO2的反应：H4TiO4TiO2+2H2O
4.人们发现组成为铝﹣铜﹣铁﹣铬的准晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层，这为准晶体的开发和利用提供了先例．下列关于准晶体的说法不正确的是（　　）

A.?准晶体具有的耐磨性、耐高温、低密度属于物理性质
B.?准晶体铝﹣锰合金中的原子是静止不动的
C.?准晶体具有良好的抗氧化性属于化学性质
D.?准晶体的优良性能将会在材料工业中得到广泛应用
5.2014年上海国际车展在上海新国际博览中心开幕，车展上展示了一些新型的，具备高科技含量的车，叙述中错误的是（　　）

A.?车展上展示了一些环保、低油耗的车型，此类车型是今后车企的发展方向
B.?举办车展有利于各国的车企之间进行技术交流
C.?有些新车采用了铝合金作为发动机的缸体，这是利用了这种合成材料密度小的性质
D.?车展上一些电动汽车受到了人们的追棒，电动车是靠电池提供动力的
6.近几年很多学校进行了加固和装修，在此过程中涉及到很多化学知识，下列有关说法正确的是（　　）
A.?装修所用的塑钢窗，具有轻便，美观，抗腐蚀性好等优点
B.?装修时用到了很多金属和硬质陶瓷等，他们都属于金属材料
C.?暖气由表面刷银粉变为表面喷漆，主要原因是因为刷银粉不能防锈
D.?用铜合金的门锁，主要目的是为了美观
7.新型纳米材料MFe2Ox?（3＜x＜4）中M表示+2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，在反应中M的化合价不发生改变。转化流程如图所示，已知MFe2Oy中Fe为+3价。下列说法中，正确的是（　　）
A.?SO2是该反应的催化剂??????????????????????????????B.?该反应属于复分解反应
C.?y的数值为4???????????????????????????????????????????????D.?MFe2Oy中M的质量分数大于MFe2Ox中M的质量分数
8.?纳米材料具有特殊的性质和功能．纳米二氧化钛（TiO2）参与的光催化反应可使吸附在其表面的甲醛等物质被氧化，降低空气中有害物质的浓度．正钛酸（H4TiO4）在一定条件下分解失水可制得纳米TiO2 ． 下列说法不正确的是（　　）
A.?甲醛对人体健康有害
B.?纳米TiO2添加到墙面涂料中，可消除甲醛
C.?纳米TiO2与普通的TiO2的性质、功能完全相同
D.?制备纳米TiO2的反应：H4TiO4TiO2+2H2O
9.材料与人类生活密切相关，下列物品是由金属材料制成的是(? ???)
A.?羊毛衫?B.?塑料盆C.?不锈钢餐具??D.?玻璃杯
10.2005年诺贝尔化学奖的成果与一种新的化学合成方法有关。新的合成过程更简单快捷，产生的副产品和有害废物更少，原子利用率更高，是“绿色化学”的典范。下列反应中，符合以上“绿色化学”概念的是（??? ）
A.?烧制生石灰：CaCO3=CaO+CO2↑???????????????????B.?湿法炼铜：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C.?制氢氧化铜：CuSO4+2NaOH =Cu(OH)2↓+Na2SO4???????????D.?利用纯碱制碳酸氢钠：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
二、填空题
11.我国使用的人民币硬币，一元币为钢芯镀镍（Ni），伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。
（1）铸造以上硬币用到的材料都是________（填“合成材料”或“金属材料”）。
（2）选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是（填序号）。
A.金属的导电性
B.金属的耐腐蚀性
C.金属的硬度
D.金属价格与硬币面值的吻合度
（3）以上金属被发现、使用的先后顺序为：铜、铁、铝。金属大规模被使用的先后顺序跟（选填字母）________?(A.地壳中金属元素的含量?? B.金属的导电性? C.金属的活动性）关系最大；目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用，其目的是（选填字母）________。?
A.节约金属资源?????? B.合理开采矿物???? C.防止钢在冶金工业上
12.看图回答下列问题：

（1）上述金属制品，利用其导热性的是________（填序号），A 图中用到的合成材料是________。
（2）铁制水龙头易生锈，写一条能防止铁制品生锈的方法________。
13.2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家．高锟获奖，是因为他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就：提出用玻璃制造比头发丝更细的光纤，取代铜导线作为长距离通讯线路．这个理论引起了世界通信技术的一次革命．
（1）光纤这种材料属于??????? ． （填写编号）
A.金属材料
B.无机非金属材料
C.有机合成材料
D.纳米材料
（2）光纤的质量要求极严．目前使用的光纤是纯度极高的超纯SiO2 ， 其制造时的反应原理是：SiCl4（气）+O2（气） SiO2（固）+2Cl2（气）该反应属于________（填基本化学反应类型）．
三、解答题
14.材料科学已成为当今世界上最热门的前沿学科之一，材料一般分为金属材料、无机非金属材料、合成材料和复合材料等。2005年3月28日，连续空缺6年的国家技术发明一等奖被授予中国工程院院士、中南大学校长黄伯云所领导的课题组，因为他们发明了“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”。黄伯云是益阳市南县人，他和他的创新团队历经20年，7000多个日日夜夜的拼搏，在经过无数次失败之后，终于获得成功，不仅打破欧美的垄断和技术封锁、而且性能更优。
（1）“炭/炭航空制动材料“中的两个“炭”字代表两种不同的含碳材料，由此制得的这种航空制动材料属于________材料。
（2）合成材料的大量使用有优点也有缺点，请你任意写出其中的优、缺点各一种，优点________，缺点________。
15.材料常常是一个时代的标志，如陶器时代、青铜器时代，现代社会中化学合成材料迅速发展，并得到广泛应用。
（1）陶是最早的合成材料．制陶的原料是黏土（主要成分是二氧化硅、氧化镁、氧化铝和碳酸钙），其原理是在900℃时，二氧化硅和氧化镁、氧化铝、碳酸钙发生一系列反应生成硅酸镁、硅酸铝、硅酸钙（CaSiO3）和一种常见的无毒气体，各种生成物熔合冷却便成为坚硬的陶，写出二氧化硅和碳酸钙反应的化学方程式________ 。
（2）使用电热壶方便快捷，右图电热壶的制作材料中属于金属或合金的是________?（填序号）；该水壶在水沸腾时有自动断电的保护功，原因是水沸腾后气压增大，迫使电源开关自动断电，从分子的角度解释水沸腾后气压增大的原因是________ 。
（3）“水立方”是2008年北京奥运场馆--国家游泳中心，它的外层是只有0.08?mm～0.25?mm厚的膜结构气枕，其所用材料是新型塑料ETFE[聚氟乙烯（C2F4）n]，这种新型材料透明美观、防火防水、耐用，且无需清理和维护。塑料ETFE含________种元素，其中碳元素的质量分数为________%，属于________（填“有”或“无”）机物。
答案解析部分
一、单选题
1. C
【分析】】A、根据材料的性质进行解答；
B、根据甲醇、塑化剂、黄曲霉素对人体健康有害进行解答；
C、根据氧气具有助燃性、着火点是物质固有的性质进行解答；
D、根据低碳经济的含义进行解答．化学来源于生产、生活，也服务于生产、生活，特别是涉及人类生命安全的，健康保健的，生活经验常识的知识，是中考不衰的热点之一．
【解答】解：A、棉主要成分是纤维素，羊毛的成分是蛋白质，前者燃烧有烧纸的气味，后者燃烧有烧焦羽毛的气味；钢筋混凝土、汽车轮胎﹣复合材料；玻璃、陶瓷、水泥﹣无机非金属材料，故A正确；
B、甲醇、塑化剂、黄曲霉素对人体健康有害，所以不能食用，故B正确；
C、氧气可以支持燃烧，说明氧气具有助燃性，不是可燃性，错误；用水灭火是降低可燃物的温度到着火点以下，不是降低着火点，错误，故C错误；
D、低碳经济就是尽量减少二氧化碳的排放，改造或淘汰高耗能、高污染产业；开发新能源代替传统能源；减少使用一次性筷子，都有利于减少二氧化碳的排放，故D正确；
故选：C．
2. C
【分析】A、根据哈站改造工程能提升道路通行能力，可缓解哈尔滨火车站区域交通拥堵问题解答；
B、根据常见材料的分类解答；
C、根据纯铁的性能不如合金性能好解答；
D、根据已有的知识进行分析，废旧金属回收能减少对环境的污染．本题考查了金属材料的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．
【解答】解：A、哈站改造工程能提升道路通行能力，可缓解哈尔滨火车站区域交通拥堵问题，正确；
B、钢筋混泥土是复合材料，正确；
C、纯铁不耐腐蚀，错误；
D、废旧金属回收能减少对环境的污染，正确；
故选C．
3. C
【分析】A、根据氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，进行分析判断．
B、根据题意，纳米二氧化钛（TiO2）参与的光催化反应可使吸附在其表面的甲醛等物质被氧化，降低空气中有害物质的浓度，进行分析判断．
C、根据纳米材料具有特殊的性质和功能，进行分析判断．
D、根据题意，正钛酸（H4TiO4）在一定条件下分解失水可制得纳米TiO2 ， 进行分析判断．本题难度不大，理解题意，掌握氧化物的特征、纳米材料的性质等并能灵活运用是正确解答本题的关键．
【解答】解：A、纳米TiO2是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故选项说法正确．
B、纳米二氧化钛（TiO2）参与的光催化反应可使吸附在其表面的甲醛等物质被氧化，降低空气中有害物质的浓度，纳米TiO2添加到墙面涂料中，可减少污染，故选项说法正确．
C、纳米材料具有特殊的性质和功能，纳米TiO2与TiO2的性质、功能不完全相同，故选项说法错误．
D、正钛酸（H4TiO4）在一定条件下分解失水可制得纳米TiO2 ， 反应的化学方程式为H4TiO4TiO2+2H2O，故选项说法正确．
故选：C．
4. B
【分析】A、根据物理性质的定义分析；
B、根据原子不断运动分析；
C、根据化学性质的定义分析；
D、根据准晶体的用途考虑．
【解答】解：A、物质不需通过化学变化就表现出来的性质叫物理性质，耐磨性、耐高温、低密度属于物理性质，故A正确；
B、原子是不断运动的，故B错误；
C、物质通过化学变化表现出来的性质叫化学性质，抗氧化性属于化学性质，故C正确；
D、准晶体的优良性能将会在材料工业中得到广泛应用，故D正确．
故选B．
5. D
【分析】A、根据环保汽车是今后的发展方向进行分析；
B、根据企业之间需要互相学习和交流进行分析；
C、根据铝的密度小进行分析；
D、根据电动汽车是靠电能转化成动能来驱动的进行分析．本题主要考查了新能源方面的知识，难度不大，需要在平时的学习中扩大知识面．
【解答】解：A、环保汽车是今后的发展方向，故A正确；
B、企业之间需要互相学习和交流，故B正确；
C、铝的密度小，所以新车采用了铝合金作为发动机的缸体，这是利用了这种合成材料密度小的性质，故正确；
D、电动汽车是靠电能转化成动能来驱动的，故D错误．
故选：D．
6. A
【分析】A、从塑钢窗是塑料做的，具有轻便，美观，抗腐蚀性好等优点去分析解答；
B、从金属材料包括金属和合金．硬质陶瓷不是金属材料去分析解答；
C、从“银粉”的主要成分是铝，铝常温下和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，可以防锈去分析解答；
D、从铜合金的硬度大，且不易生锈，主要为了安全，又美观防锈去分析解答；生活处处有化学，学会用所学的化学知识，解决生活中的实际问题．
【解答】解：A、塑钢窗是塑料做的，具有轻便，美观，抗腐蚀性好等优点；故A正确；
B、金属材料包括金属和合金．硬质陶瓷不是金属材料；故B错误；
C、“银粉”的主要成分是铝，铝常温下和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，可以防锈；故C错误；
D、铜合金的硬度大，且不易生锈，主要为了安全，又美观防锈；故D错误；
故答案为：A．
7. C
【分析】A、根据催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不发生变化分析；
B、根据复分解反应的特征进行分析判断；
C、根据化合物中各元素化合价的代数和为零进行分析判断；
D、根据MFe2Ox、MFe2Oy的化学式、化合物中元素质量分数的计算方法比较M的质量分数。
【解答】A、由转化流程图、题意可知，常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，可判断SO2参与了反应，是反应物，不是该反应的催化剂，故选项说法错误；
B、复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，反应前后元素化合价不变，此反应中硫元素的化合价已经改变，该反应不属于复分解反应，故选项说法错误；
C、根据题意，M为+2价，Fe为+3价，O为-2价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可得：（+2）+（+3）×2+（-2）×y=0，y=4，故选项说法正确；
D、根据题意，MFe2Ox?中3＜x＜4，MFe2Oy中y的数值为4，两物质的一个分子中均含有一个M原子，而MFe2Ox?的相对分子质量小于MFe2Oy ， 根据化合物中元素的质量分数 ? (相对原子质量×原子个数)/?相对分子质量×100%，MFe2Oy中M的质量分数小于MFe2Ox中M的质量分数；故选项说法错误。
故答案为：C?
8. C
【解答】解：A、装修材料中的甲醛能够破坏人体的蛋白质，有害人体健康，故正确；
B、二氧化钛（TiO2）可做成纳米材料，在光的催化作用下，将甲醛等有害物质降解成二氧化碳和水，能有效去除因装修带来的多种有害气体．故B正确；
C、纳米 TiO2 具有独特的光催化性、优异的颜色效应及紫外线屏蔽等功能，普通的TiO2则没有，故C错误；
D、正钛酸（H4TiO4）在一定条件下分解失水可制得纳米TiO2 ． 化学方程式为：H4TiO4TiO2+2H2O，故D正确．
故选C．
【分析】A、根据甲醛能破坏蛋白质结构的性质判断；
B、二氧化钛（TiO2）可做成纳米材料，在光的催化作用下，将甲醛等有害物质降解成二氧化碳和水；
C、纳米TiO2具有独特的光催化性、优异的颜色效应及紫外线屏蔽等功能；
D、根据反应物与生成物，以及质量守恒定律进行分析判断．
9. C
【分析】金属材料一般是指工业应用中的纯金属或合金。
【解答】A、羊毛衫的主要材质是蛋白质，属于有机材料；故A错误；
B、塑料盆是塑料制品，属于合成材料；故B错误；
C、不锈钢餐具是铁合金制品，属于金属材料；故C正确；
D、玻璃杯是硅酸盐材料，属于无机材料；故D错误；
故答案为：C。
10. D
【分析】根据题中信息“新的合成过程更简单快捷，产生的副产品和有害废物更少，原子利用率更高，是“绿色化学”的典范。”可对选项进行判断。
【解答】A．烧制生石灰：CaCO3==CaO+CO2↑，过程中要消耗大量能量，产生的二氧化碳会引起温室效应，不符合“绿色化学”概念，A错误；
B．湿法炼铜：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu，产生了大量的副产品FeSO4不符合“绿色化学”概念，B错误；
C．制氢氧化铜：CuSO4+2NaOH ==Cu(OH)2↓+Na2SO4 ， 产生了大量的副产品Cu(OH)2不符合“绿色化学”概念，C错误；
D．利用纯碱制碳酸氢钠：Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3 ， 产物就一种我们需要的碳酸氢钠，原子利用率高，无副产品和有害废物产生，符合“绿色化学”概念，D正确。
故答案为：D
二、填空题
11. （1）金属材料
（2）A
（3）C
；A

【解答】（1）金属材料包括纯金属和合金，铸造硬币用的是合金，属于金属材料；（2）用途由性质决定的，铸造硬币的材料不需要考虑其导电性，故选A；（3）铝比铁活泼，铁比铜活泼，越活泼的金属越晚被人类使用，所以选项C符合题意；废旧金属的回收再利用目的是为了节约金属资源。
【分析】该题考查了金属材料及其应用
12. （1）B；塑料
（2）涂一层油漆
【分析】根据已有的金属材料的性质以及防锈的方法进行分析解答即可。
【解答】（1）铝制水壶利用的是铝的导热性，故填：B；
A?图中用到的合成材料是塑料。
（2）铁制水龙头易生锈，可以在水龙头的表面刷漆。
13. （1）B
（2）置换
【分析】光纤是一种无机非金属材料，根据其制造时反应的原理即可判断出正确答案。
【解答】（1）光纤是玻璃纤维，是硅酸盐材料，属于无机非金属材料；
（2）SiCl4（气）+O2（气）SiO2（固）+2Cl2（气）“化合物+单质═化合物+单质”的反应属于置换反应．
故答案为：（1）B；
（2）置换反应．
三、解答题
14. （1）复合
（2）强度高；废弃物造成白色污染
【分析】（1）复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。
（2）合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，主要是指通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物。
【解答】（1）由小题干中的“炭/炭航空制动材料中的两个炭字代表两种不同的含碳材料”分析可知该材料是由两种不同性质的材料，通过物理或化学的方法组成具有新性能的材料，所以是复合材料。
（2）合成塑料、合成纤维和合成橡胶号称20世纪三大有机合成材料。合成材料具有耐腐蚀、强度高等优点，但它们不易被分解，容易造成白色污染。
故答案为：（1）复合
（2）耐腐蚀、强度高；废弃物造成白色污染
15. （1）SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
（2）1；受热时水分子运动速度加快，分子间的间隔增大
（3）两；40；有
【分析】（1）由题意和质量守恒定律可知，该化学反应的反应物是二氧化硅和碳酸钙，生成物是硅酸钙和一种常见的无毒气体CO2 ， 反应条件是高温（900℃），在此基础上正确书写化学方程式。
（2）在正确分析?①②③④四种材料所属的类型回答；分子的热运动和温度有关，温度越高，热运动越剧烈。
（3）由塑料ETFE化学式可知组成元素的种类；化合物中元素的质量分数等于分子中该元素原子的相对原子量之和除于分子中所有原子的相对原子量之和；有机物是一类含碳的化合物。
【解答】（1）该化学反应的反应物是二氧化硅和碳酸钙，生成物是硅酸钙和一种常见的无毒气体CO2 ， 反应条件是高温（900℃），故方程式为：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
（2）?①是金属（或合金）材料，②③④均为有机合成材料；从分子的角度讲，受热时水分子运动速度加快，分子间的间隔增大，从而使得气压增大。
（3）塑料ETFE的化学式为（C2F4）n ， 它由C、F两种元素组成；其中碳元素的质量分数=;有机物是一类含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等，所以可知它是有机物。
故答案为：（1）SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
（2）1；受热时水分子运动速度加快，分子间的间隔增大
（3）两；40；有