浙教版八升九科学专题（20）-材料的利用与发展
试卷更新日期：2023-06-20 类型：同步测试
一、单选题
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1. 石墨烯是单层碳原子面材料，由其制成的石墨烯薄膜，具有超薄超轻，超强导热性、导电性和超优光敏性等优点。下列说法错误的是（ ）A、石墨烯是一种碳单质，可用于新型电池电极 B、石墨烯由碳元素组成，完全燃烧只生成CO C、石墨烯薄膜材料可用于智能手机、平板电脑等设备的散热层 D、石墨烯薄膜材料可用于穿戴设备和无线传感等领域2. 美国生物医学工程师使用3D打印技术，打印出一种弹性博膜，该薄膜是由柔软、易弯曲的硅材料制成，和人类心外膜的形状完全一致，内嵌感应器。若在病人心胜植入该薄膜，能利用感应器检测心脏的功能，并在病人出现心律不齐的情况下给予电疗刺激，根据以上叙述，对该技术下列观点合理的是（ ）A、可制造具有特功能的“人造心脏”服务人类 B、3D打印机以细胞为材料打印弹性薄膜 C、能帮助人类战胜疾病，可忽视其潜在风险 D、可见人工制造的高等动植物将会很快出现3. 生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用。下列垃圾分类合理的是（ )A、可回收垃圾：旧报纸、矿泉水瓶 B、厨余垃圾：菜根烂叶、饮料包装盒 C、有害垃圾：破碎玻璃、废铜烂铁 D、其他垃圾：废旧电池、卫生间废纸4. 现代科技的发展，促使新型材料研究日益向微观层次深人，产生了纳米材料。纳米材料与普通料相比，在机械强度磁、光、声、热等方面都有很大的不同。下列关于纳米材料 的叙述，错误的是（ ）。A、纳米材料是指其基本颗粒在 0.01~1 纳米范围内的材料 B、纳米陶瓷比普通陶瓷具有更好的韧性 C、用纳米油墨书写的字迹色泽更好 D、添加了纳米铅粉末的固体燃料会使火箭推进器的速度加快5. 小阳对所学部分化学知识归纳如下，其中完全正确的一组是（ ）
①物质的分类
②资源的利用和保护
a．合成橡胶、合金都属于合成材料
b．氧化物中含有氧元素
c．混合物中一定含有多种元素
a．保护空气要减少有害气体和烟尘的排放
b．爱护水资源要节约用水和防止水体污染
c．保护金属资源只能通过防止金属腐蚀实现
③“低碳经济”的措施
④用“化学”眼光分析
a．改造或淘汰高能耗、高污染产业
b．研制和开发新能源替代传统能源
c．减少使用一次性塑料方便袋
a．利用碱石灰中和酸性土壤是利用酸和碳酸盐发生反应
b．湿衣服晾干是因为分子之间有间隔
c．明矾净水是因为明矾溶于水生成胶状物
A、① B、② C、③ D、④6. 从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，然后是铁器时代，而铝的利用是近百年的事。在①金属活动性顺序、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金属冶炼的难度这五个因素中，与此有关的是（ ）。A、①④ B、①⑤ C、②③ D、④⑤7. 石墨纸是最新研发的一种独特的复合材料（如图所示），其成分以石墨为主，薄如纸张，比钢要坚硬10倍且轻巧，还可以回收再利用，下列有关石墨纸说法错误的是（ ）
A、石墨纸是一种环保材料 B、石墨纸是良导体，容易导电 C、石墨纸属于有机合成材料 D、与钢相比，石墨纸的硬度较大8. 如图是循环经济模式图，下列行为中，能较好地体现循环经济的是（ ）
①东北大豆和小麦间作 ②消费者选用一次性用品 ③我国农耕区谷物种植和家畜饲养的混合模式 ④城市垃圾集中填埋 ⑤北京留民营村的生态农场 ⑥生产企业减少对商品的过度包装 ⑦珠江三角洲的基塘生产 ⑧加强对产品生命周期的环境监管
A、①③④⑤⑧ B、②④⑤⑥⑦ C、①③④⑤⑦ D、③⑤⑥⑦⑧9. 对物质进行分类是我们研究物质的便捷途径，现有以下物质：①塑料保鲜膜；②纯碱；③硝酸钾；④铝制易拉罐；⑤高铁的铁轨；⑥我国自主生产的圆珠笔头的圆珠；⑦PET制的矿泉水瓶；⑧磷酸二铵；⑨烧碱。对上述物质分类不正确的是（ ）
A、属于复合肥的有③⑧ B、属于有机合成材料的有①⑦ C、属于金属材料的有④⑤⑥ D、属于碱的有②⑨10. 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=2NaHCO311. 下面说法正确的是（ ）A、纳米材料中分子之间的距离为零 B、电热水壶可用超导材料制作 C、半导体二极管有放大电流的功能 D、原子核通过裂变和聚变放出能量12. 关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是（ ）A、纳米材料制成的奶瓶具有抑制细菌生长的功能 B、我们日常生活中使用的二极管是由导体制成的 C、超导材料电阻为零，所以不适合做输电线 D、核潜艇是利用核裂变提供动力，核能属于可再生能源13. 下面有关新材料的说法不正确的是（ ）A、半导体、纳米材料等新材料的开发和利用，正在日益改变着我们的生活方式 B、常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等 C、纳米材料是一种利用大米制成的新材料 D、超导体是一种电阻为零的材料，可以用来作为远距离输电线，从而减少能源损耗14. 分类是学习和研究化学的常用方法．下列分类中正确的是（ ）A、有机物：甲烷、葡萄糖、醋酸 B、复合肥料：尿素、硝酸钾、磷酸氢二铵 C、混合物：煤、石油、冰水共存物 D、合成材料：合金、合成橡胶、合成纤维15. 化学知识与我们的生活密切相关，下列认识中正确的是（ ）A、羊毛和涤纶都属于合成材料 B、用钢丝球擦洗铝壶可使其保持光亮和耐用 C、用稀盐酸可以鉴别黄金和黄铜（铜锌合金） D、厨房中的洗涤剂可以溶解餐具上的油污16. 下列属于复合材料的是（ ）A、合成纤维 B、塑料 C、玻璃钢 D、钢筋17. 日常生活中的下列做法不正确的是（ ）A、用玻璃钢制造飞机导弹的雷达罩 B、高层住房着火，在等待救援时打开所有门窗 C、通过搅拌让冰糖晶体更快的溶解在水中 D、生活中用醋酸区分食盐和纯碱18. 环保石头纸是一种新型、环保纸张．它与传统的木浆纸不同，是将碳酸钙粉末加上15%的聚乙烯和5%的胶合剂，经特殊工艺处理后制成．下列说法不正确的是（ ）A、“石头纸”属于复合材料 B、主要原料碳酸钙属于盐类化合物 C、石头纸的应用能减少对树木砍伐 D、石头纸极易溶于水可以回收利用19.纳米球异质二聚体是纳米自动化产业中的一种新模型．它是在铂的催化作用下，二氧化硅纳米球与一个铂纳米球相结合，构成了一个纳米球异质二聚体（如图）．它可以用于河流和溪水的污染控制以及人体内部器官和细胞的辅助运行．根据以上信息判断，下列说法正确的是（ ）
A、二氧化硅是金属氧化物 B、金属铂可以与稀盐酸反应 C、纳米球异质二聚体具有净化水功能 D、铂在反应前后质量和性质都不改变20. 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：H4TiO4
TiO2+2H2O
21. 下列关于新材料、新技术及其应用的说法正确的是（ ）A、现代计算机中（CPU元器件）不需要应用半导体材料 B、纳米技术是纳米尺度内的科学技术，纳米材料具有某些特殊性能 C、当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的 D、超导体主要应用在电饭锅、热水器和高压输电线上22. 硼纤维具有较好的耐热性和弹性，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23. 下列关于物质分类的说法正确的是（ ）A、陶瓷、橡胶、水银、碳都是很好的绝缘材料 B、冰、海波、铜、铝等都是晶体 C、海水、泉水、糖水、冰水都属于溶液 D、水、臭氧、氧化铝都属于氧化物24. 下面有关新材料和新科技的说法正确的是（ ）A、核燃料的放射性污染会造成严重的生态灾难，所以各国应严禁核工业发展 B、常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等 C、纳米材料是一种新材料制成的大米 D、超导体是一种电阻为零的材料，可以用来制造灯丝，灯泡会特别亮25. 材料是人类发展中的重要物质，陶瓷属于（ ）A、合成材料 B、无机非金属材料 C、复合材料 D、金属材料26. 国际上提出了预防污染的新概念“绿色化学”，下列各项中，不属于“绿色化学”采取的措施的是（ ）A、利用垃圾发电，变废为宝 B、工业三废处理达标后再排放 C、多种植花草树木，禁止乱砍滥伐 D、为了减少污染物的排放，禁止开办化工厂二、填空题
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27. 炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：
(1)、在上述步骤①②③中，属于氧化还原反应的是（填序号）。(2)、金属矿物的储量有限，请写出一条保护金属资源的有效方法。28. 生活处处离不开化学；(1)、某食谱：主食——馒头；配菜——红烧肉、骨头汤；“骨头汤补钙”中的钙是指(填“原子”、“分子”、元素”)；从营养角度看，你认为还应补充的食物是；(2)、山药中含有碱性皂角素，皮肤沾上会奇痒难忍；你认为可涂厨房中的来止痒；(3)、下列物质不能用于人体补钙的是 (填字母序号)；A、牛奶 B、生石灰 C、熟石灰 D、高钙麦片(4)、下列材料属于金属材料的是 (填字母序号)；A、焦炭 B、镍钛合金 C、聚乙烯 D、羊毛29. 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）．30. 怎样才能让月球拥有大气层呢？科学家们分析月壤后发现，其主要成分包括SiO2、Al2O3、Fe2O3等。有人设计如图方案，给月球制造大气。
(1)、电解器中，石墨用作反应物的同时，还充当电极，这是利用了它的 (填一种物理性质)；(2)、以Al2O3为例，若电解中生成的两种气体（分子数为1：1）和一种金属单质（如图)，则反应的化学方程式为 。31. 实验室的某一废液中含有CuCl2、FeCl和AlCl3三种溶质。小科设计了如下流程来回收AlCl3和有关金属。根据以下实验过程和现象回答问题：
(1)、金属X为(填化学式)，操作①需要的玻璃仪器有(写出两种)。(2)、固体B中含金属(填化学式)，操作②为 。三、实验探究题
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32.
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。33. 阅读《碳纳米管》．碳纳米管
小雨在中国科技馆内看到了对“碳纳米管”材料的介绍后（如图1所示），想更加详细的了解，于是就上网搜索．她了解到碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能．如图2所示，它是由一些柱形的碳管同轴套构而成，直径大约在1 到30nm 之间，长度可达到1μm（1μm=103nm）．这种管完全由碳原子构成，并可看成是由单层石墨六角网面以其上某一方向为轴，卷曲360°而形成的无缝中空管，相邻管子之间的距离约为0.34nm．碳纳米管的抗拉强度最大可达到2×1011Pa，是钢的100倍，密度却只有钢的 ，它是最强的纤维，在强度与重量之比方面，这种纤维是最理想的．如果用碳纳米管做成绳索，是迄今唯一可从月球挂到地球表面而不会被自身重量拉折的绳索，如果用它做成地球﹣﹣月球载人电梯，人们来往月球和地球便方便了．用这种轻而柔软、结实的材料做防弹背心那就更加理想了．
碳纳米管可用于锂离子电池负极材料．碳纳米管的层间距为0.34nm，略大于石墨的层间距0.335nm，这有利于Li+的嵌入与迁出，它特殊的圆筒状构型不仅可使Li+ 从外壁和内壁两方面嵌入，又可防止因溶剂化Li+嵌入引起的石墨层剥离而造成负极材料的损坏．碳纳米管掺杂石墨时可提高石墨负极的导电性，消除极化．实验表明，用碳纳米管作为添加剂或单独用作锂离子电池的负极材料均可显著提高负极材料的嵌Li+ 容量和稳定性．
碳纳米管对接触它的人的眼睛、皮肤会引起不适，可能会引起呼吸系统的疾病，对某些水生生物来说是有毒的．因此研究人员表示，在碳纳米管未来发展前景问题上，必须慎重和有准备地进行权衡．人们还没有充分了解其对环境和人类健康的影响，应防止它作为大规模生产材料进入环境中．
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)、两个Li+之间有相互（选填“吸引”或“排斥”）的作用．(2)、请写出碳纳米管的优点（写出一条即可）；请设想一种碳纳米管材料在未来生产生活中的应用 ．(3)、小雨在对碳纳米管的资料进行整理后，提出了以下几个问题，你认为可探究的问题是 （选填选项前的字母）．A、碳纳米管容易导电吗？ B、碳纳米管为什么这么薄？ C、碳纳米管在生活中有什么用处？ D、碳纳米管的抗拉强度与它的直径有什么关系？34.(1)、液晶电子产品使用LED技术，LED是一种发光二极管，发光时将能转化为能的固态半导体器件，金属镓（元素符号：Ga）广泛用于制造半导体材料。①已知金属镓的常见化合价为13，则镦元素的氧化物的化学式为。
②氢氧化嫁与氢氧化钠都具有碳的相似性质，则氢氧化嫁与稀硫酸反应的化学方程式为：.
(2)、某机器人身披亚克力外罩，化学材料亚克力的化学名称纯聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）.俗称“经过特殊处理的有机玻璃”，有关亚克力的说法不正确的是（ ）A、机器人的制作材料会引起白色污染 B、区分亚克力和棉花可用燃烧法区别 C、海案的外衣材料是有机合成材料 D、亚克力可用于副作工艺品装饰、广告招牌、灯箱等(3)、上海世博会将“低碳域市”的理念贯穿在世博园的建设中，世博会完成零碳的中国实践，成为中国发展低碳经济的最大试验田。建设低碳城市减少了气体的排放，有助于减缓全气候变暖的趋势。参展方和观光游客可以做到哪些方面？。（至少2点）(4)、上海世博会园区开放后将用“玉米塑料”制成的可降解餐具替代传统的泡沫塑料餐具，以减少对（填“大气”“水”或“土壤”）的污染，具有“第四类新材料”之称。四、解答题
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35. 阅读下列材料。
新型铸铁材料−−蠕墨铸铁在高碳铁液中加入稀土合金，得到断口呈“花斑”状，石墨为蠕虫状蠕墨铸铁（又称蠕铁）。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁，片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同。蠕铁是一种具有良好力学性能（耐高温、强度大、断面敏感性小）、导热率高和抗氧化性能的新型铸铁材料。蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素，如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁，助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。
回答下列问题：
(1)、蠕墨铸铁从材料分类看属于材料（填“有机合成”或“金属”）。(2)、蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的（填“物理”或“化学”）性质。(3)、片状石墨和球状石墨的组成元素（填“相同”或“不同”)。(4)、工业上采用赤铁矿石（主要成分为氧化铁）炼铁的反应原理是。（用化学方程式表示），其中是还原剂(5)、要炼出含铁90％的生铁100吨，至少需要Fe2O3质量分数为80％的铁矿石多少吨？（计算结果取整数）36. 阅读短文，回答问题气凝胶由于密度只有每立方厘米3毫克，日前已经作为“世界上密度最低的固体”正式入选《吉尼斯世界纪录》．气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有99.8%的空间．这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400℃的高温，并且它耐磨且富有弹性．
宇航员穿上用加入18毫米厚的气凝胶层宇航服，能帮助宇航员扛住1400℃的高温和零下130℃的超低温．如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，那么，就算炸药直接炸中，对金属片也分毫无伤．
气凝胶表面有成百上千万的小孔，科学家们将气凝胶亲切地称为“超级海绵”，它是非常理想的吸附水中污染物的材料．含有气凝胶的网球拍击球的能力超强．
(1)、关于宇航服加入气凝胶的好处说法不正确的是A、耐高温 B、抗压 C、导热性好 D、质量小(2)、气凝胶是吸附水中污染物非常理想材料是因为它 ．(3)、气凝胶的网球拍击球能力超强是因为它的好．(4)、气凝胶的密度为 kg/m3 ， 一块20cm×15cm×10cm的长方形砖，质量为7.5kg，同样大小的一块气凝胶质量为 g．37. 秸秆用于制沼气可以解决农村的燃料短缺问题。沼气的主要成分是CH4 ， 可能含有CO2、CO。小张采集了某沼气池中的气体样品，探究该找其中是否含有CO2和CO。资料①CH4+4CuO 4Cu+CO2+2H2O；CuO+CO Cu+CO2②CH4不与碱溶液、浓硫酸发生反应。
小张设计并进行了如图所示的实验：
(1)、用装置F收集尾气，导管口的连接顺序是a接（填“b”或“c”）。(2)、实验前要先通一会儿气体样品，然后再点燃D处酒精灯，其目的是。(3)、小张想通过装置E和装置F增加的质量来判断混合气体中是否含有CO。实验停止加热后，继续通入一会儿气体样品，充分排除装置D内反应生成的残留气体。反应结束后，测得数据如下表，请通过计算判断沼气中是否含有CO。装置
原来总质量/克
完全吸收气体后总质量/克
增加的质量/克
装置E
115.2
118.8
装置F
111.5
115.9