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第三单元化学与材料的发展检测(A)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分,每小题只有一个选项符合题意)1世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说:“中国至少在距今3 000年以前,就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是()A.制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土B.玻璃在加热熔化时没有固定的熔点C.普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止烧碱与二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起解析：玻璃是混合物,故没有固定的熔点;玻璃的主要原料是石英砂(主要成分是SiO2)、石灰石和纯碱。答案：A2“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列有关说法中错误的是()A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源B.目前中、美、日等国掌握的陶瓷发动机技术,大大提高了发动机的能量转化效率C.“天宫一号”目标飞行器使用了大量的复合材料D.合成高分子材料的广泛应用有百利而无一害答案：D3下列说法中错误的是()A.制造水泥和玻璃都用到的原料是CaCO3B.为了调节水泥的硬化速度,制造水泥时需要加入石膏C.原料及烧制温度是影响陶瓷品种和性能的关键技术D.在烧制不同颜色的陶瓷制品时没有发生氧化还原反应解析：在烧制不同颜色的陶瓷制品前,需在坯体上涂彩釉。当窑内空气含量发生变化时,釉料中的金属及其化合物发生不同的氧化还原反应,从而产生不同的颜色,故D错。答案：D4下列关于炼钢和炼铁的说法中,错误的是()A.炼铁是用还原剂将铁从其氧化物中还原出来的过程B.炼钢是生铁被氧化剂氧化的过程C.炼铁高炉中加入石灰石的目的是除去脉石D.炼钢转炉中加入生石灰是作造渣剂解析：炼钢是降低生铁中碳的百分含量,将碳转化为CO2排出。答案：B5下列做法不利于食品安全的是()A.用聚氯乙烯塑料袋包装食品B.在食用盐中添加适量的碘酸钾C.在食品加工中科学使用食品添加剂D.研发高效低毒的农药,降低蔬菜的农药残留量解析：A项,聚氯乙烯塑料难降解,污染环境,降解时释放出有毒气体,危害人体健康。答案：A6下列物质中不含高分子化合物的是()A.肉类B.棉花C.茶叶D.油脂解析：油脂是高级脂肪酸甘油酯,不含高分子化合物。答案：D7下列材料中属于功能高分子材料的是()有机玻璃合成橡胶高分子分离膜生物高分子材料隐身材料液晶高分子材料导电高分子材料智能高分子材料A.B.C.D.解析：有机玻璃属于传统合成材料中的塑料。塑料、合成橡胶、合成纤维属三大传统合成材料,它们不属于功能高分子材料。答案：C8下列产品和材料中属于复合材料的是()玻璃钢采用碳纤维增强复合材料制备的钓鱼竿飞机机身、机翼隔热陶瓷瓦纳米高分子复合材料A.B.C.D.解析：复合材料的应用已经深入到生产、生活的各个方面。答案：D9碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等非氧化物陶瓷是新型无机非金属材料,合成这些物质需在高温条件下进行,在合成它们的过程中必须注意()A.通入足量氧气B.避免与氧气接触C.通入少量氯气D.通入少量氧气解析：这些化合物在高温时都易与氧气、氯气等强氧化剂反应。答案：B10若在铁制件表面镀镍,下列说法正确的是()A.镍与电源负极相连B.铁制件与电源正极相连C.可以用硫酸镍溶液作电解液D.电镀过程中镍离子的浓度变小解析：在铁制件表面镀镍,镍应与电源正极相连,铁制件与电源负极相连,阳极反应为Ni-2e-Ni2+,阴极反应为Ni2+2e-Ni,所以电镀过程中Ni2+的浓度基本不变。答案：C11制取水泥和玻璃时都需要的原料是()A.石灰石B.石英C.水D.纯碱解析：生产水泥的原料:石灰石、黏土;生产玻璃的原料:纯碱、石灰石、石英砂,由此A选项正确。答案：A12下列关于工业冶金的描述中不正确的是()A.电解冶炼铝,阳极反应式为2O2-4e-O2B.电解法精炼铜,用粗铜作为阴极C.电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同D.在镀件上电镀锌,用锌盐(如硫酸锌)溶液作为电镀液解析：向熔融氧化铝中通直流电电解时,氧离子在阳极失电子而生成氧气,故A正确;电解精炼铜时,粗铜为阳极,粗铜中的铜失电子变为铜离子进入溶液,然后在阴极又得电子析出铜,故B错;电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极反应都是氯离子失电子生成氯气,故C正确;电镀锌的目的是使溶液中的锌离子在镀件上得电子而析出,所以电镀液需要选用锌盐溶液。答案：B13将氢氧化钠固体在坩埚内高温熔融,下列坩埚可以使用的是()A.石英坩埚B.玻璃坩埚C.铁坩埚D.氧化铝坩埚解析：在高温下,二氧化硅和氧化铝都能与氢氧化钠发生化学反应。石英的化学成分是二氧化硅,玻璃中也含有二氧化硅。答案：C14下列关于金属腐蚀的说法错误的是()A.金属在潮湿的空气中被腐蚀的实质是M+nH2OM(OH)nB.金属化学腐蚀的实质是M-ne-Mn+,电子直接转移给氧化剂C.金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀解析：金属在潮湿的空气中发生电化学腐蚀,并不一定放出H2。答案：A15下列说法中不正确的是()A.硫化橡胶遇汽油能发生溶胀B.聚硫橡胶具有良好的耐严寒、耐高温性能C.合成橡胶是以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子D.橡胶的老化实质上发生的是氧化反应解析：硫化橡胶为体型高分子,不能被汽油溶解,但可被汽油溶胀;聚硫橡胶具有良好的耐油性,而硅橡胶具有耐严寒、耐高温性能;橡胶的老化是因为其高分子链中含不饱和键,易被氧化变质。答案：B16下列关于新型有机高分子材料的说法中,不正确的是()A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等B.复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,其综合性能超过了单一材料C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度解析：A、B、C三项的叙述都是正确的;有的新型高分子材料具有优异的生物兼容性,较少受到排斥,可以满足人工器官对材料的苛刻要求。答案：D17下列有关材料的说法不正确的是()A.金属材料是指金属及合金,合金性能优于纯金属B.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐C.复合材料是由基体和增强体两部分组成的D.C60也是一种材料解析：传统无机非金属材料是硅酸盐材料,而新型无机非金属材料突破了传统的硅酸盐范围,而是指具有特殊性能的无机材料。答案：B18下列说法错误的是()A.玻璃钢是以玻璃纤维作增强体、合成树脂作基体的复合材料B.飞机机身材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料C.制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强体D.航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的解析：飞机机身材料大多是以金属为基体,以纤维为增强体的复合材料。答案：B二、非选择题(本题包括6小题,共46分)19(5分)取6根铁钉,6支干净的试管及其他材料。如下图:试管中放入一根铁钉,再注入蒸馏水,使铁钉和空气及水接触。试管的底部放入硅胶(是一种干燥剂),再放入铁钉,用棉花团堵住试管口,使铁钉和干燥空气接触。试管中先放入一根铁钉,趁热倒入煮沸(赶出原来溶解在蒸馏水中的空气)的蒸馏水浸没铁钉,再加上一层植物油,使铁钉不能跟空气接触。试管中放入一根铁钉,注入食盐水,使铁钉和空气及食盐水接触。试管中放入相连的铁钉和锌片,注入自来水,浸没铁钉和锌片。试管中放入相连的铁钉和铜丝,注入自来水,浸没铁钉和铜丝。把6支试管放在试管架上,几天后观察铁钉被腐蚀的情况,试回答以下问题。(1)其中试管内的铁钉未被腐蚀。(2)其中试管内形成原电池。(3)其中试管内的铁钉作负极,发生腐蚀。(4)由铁钉被腐蚀的情况可知,引起和促进铁钉被腐蚀的条件是。解析：由于和两支试管不具备构成原电池的条件,不能发生电化学腐蚀,所以暂时未被腐蚀。而试管尽管具备构成原电池的条件,但锌比铁活泼,锌在原电池中作负极,铁作正极得到保护,所以铁也暂时未被腐蚀。引起和促进铁钉被腐蚀的条件是:水、空气、电解质溶液和比铁活泼性弱的材料。答案：(1)(2)(3)电化学(4)水、空气、电解质溶液和存在不活泼金属杂质20(6分)下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图,结合铝生产的流程图解答下列各题:(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。(2)氧化铝熔点高达2 050,工业上为了降低能量消耗,在金属铝的冶炼中采取的措施是。(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是:(用化学方程式表示)。(4)工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl2,电解反应方程式为。镁和铝都是活泼金属,为什么在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物。解析：(1)铝土矿的主要化学成分是Al2O3,另外还有SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O等,电解前必须进行提纯。石油炼制、煤的干馏产品的成分为碳,具有导电性,可以作为阳极和阴极材料。(2)纯净Al2O3的熔点很高,而其电解必须在熔融状态下进行,若采用纯净的Al2O3进行电解,则加热熔融需要耗费大量的能量,所以工业上采用加入冰晶石(Na3AlF6)和氟化钙(CaF2)助熔。(3)工业冶炼铝的关键操作是电解,电解时阳极发生氧化反应,熔融物中,生成O2,在电解过程中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应,在高温条件下生成CO2。(4)因为MgCl2为离子化合物,熔融时能发生电离;AlCl3为共价化合物,熔融时不发生电离;再者MgO熔点很高,很难熔化,耗能大。答案：(1)Al2O3碳素材料(2)加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2(3)C+O2CO2(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2因为MgO熔点太高,MgCl2熔点低,电解MgCl2耗能少。AlCl3是共价化合物,熔化时不能发生电离21(8分)已知苯酚和甲醛在催化剂作用下可发生缩聚反应,生成酚醛树脂。(1)写出该反应的化学方程式:。(2)酚醛树脂一般为体型结构,试推测其基本性质:溶解性:;热塑性和热固性:;强度:;电绝缘性:。(3)某种合成酚醛树脂的结构简式为,则合成它的单体是、。解析：由苯酚和甲醛与酚醛树脂的结构对比可以看出反应时缩去了H2O:n+nHCHO+(n-1)H2O,以此类推合成的单体必然是、。酚醛树脂属于体型高分子化合物,可由体型高分子化合物推测其性质。答案：(1)n+nHCHO+(n-1)H2O(2)不易溶解具有热固性比较大不易导电(3)22(9分)已知:A、B、F是家庭中常见的有机物,F为高分子,E是石油化工发展水平的标志。根据如图所示的转化关系回答问题。(1)操作的名称为。(2)取代反应的范畴很广,中属于取代反应的是(填序号)。(3)请写出下列反应的化学方程式:;。(4)F是一种常见的高分子材料,它给我们带来了巨大的方便。然而,这种材料造成当今世界的某一环境问题是。解析：根据“E是石油化工发展水平的标志”可知E为乙烯。一方面,乙烯可以转化成F;另一方面,乙烯与水反应生成B。结合“B、F是家庭中常见的有机物”的信息,推断B是乙醇,F是聚乙烯。观察框图,C在酸性或碱性条件下都可以得到乙醇,说明C是某种酸与乙醇反应生成的酯。因为是家庭中常见的物质,所以A是乙酸。其他答案可依次推出。答案：(1)分馏(2)(3)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2OCH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH(或其他合理写法也可)(4)白色污染23(8分)铁是应用最广泛的金属,自远古时代人类就学会了炼铁,到目前为止,人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程,实验装置如下:(1)写出得到单质铁的化学方程式:。(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑,请设计一个实验来验证生成了单质铁:。(3)装置末端气球的作用为。实验结束时,应该先停止加热还是先停止通入CO?原因是什么?。解析：检验是否生成单质,在反应结束后,待玻璃管内的固体冷却,取少量放于试管中,加少量盐酸,若有气泡冒出(H2),则证明生成了单质铁;反应结束后,得到的铁还是赤热的,若先停止通入CO,会导致铁又被氧化,所以应该先停止加热,待玻璃管内的固体冷却后,再停止通入CO。答案：(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2)取少量粉末放于试管中,加少量盐酸,若产生无色无味气体,则证明生成了单质铁(3)收集CO,防止污染空气先停止加热,防止生成的铁再次被氧化24(10分)“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展,一些材料的出现甚至具有划时代的意义。请你回答以下问题。(1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)写出步骤a的化学方程式:。此反应不能证明C的非金属性比Si强,请你用一个化学方程式来说明C的非金属性比Si的强的事实:。步骤b经过冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量的SiCl4(沸点57.6 )和HCl(沸点-84.7 ),提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是。(2)磁性材料。这种材料一般含有铁元素,铁以化学性质活泼、用途广泛而著称。其中在工业上常用于印刷铜电路板工业,请写出反应的离子方程式:。(3)激光材料。我国是激光技术先进的国家,红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料,它是一种两性氧化物,请用离子方程式加以说明:,。(4)纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系,胶体粒子的直径大约是,区分胶体和溶液最经典的方法是。(5)高分子材料。一种新型高效净水剂AlFe(OH)nCl6-nm属于无机高分子材料,广泛应用于生活用水和工业污水处理,其中铁元素的化合价为价。解析：(1)利用碳酸的酸性比硅酸的酸性强可判断C的非金属性比Si的强。提纯SiHCl3操作的名称为蒸馏(或分馏)。(2)利用Fe3+氧化铜去腐蚀铜线路板。(3)氧化铝既能与酸反应,又能与碱反应。(4)利用丁达尔效应区分溶液和胶体。(5)根据化合物中化合价代数和等于零的原则可判断铁元素的化合价为+3价。答案：(1)SiO2+2CSi+2CONa2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3蒸馏(或分馏)(2)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+(3)Al2O3+6H+2Al3+3H2OAl2O3+2OH-2A(4)1100 nm丁达尔效应(5)+3
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