2018年高中化學(xué) 第三單元 化學(xué)與材料的發(fā)展檢測A 新人教版選修2.doc

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第三單元 化學(xué)與材料的發(fā)展 檢測(A) (時(shí)間:90分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題包括18小題,每小題3分,共54分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1世界著名的科技史專家、英國劍橋大學(xué)的李約瑟博士考證說:“中國至少在距今3 000年以前,就已經(jīng)使用玻璃了?！毕铝杏嘘P(guān)玻璃的說法不正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土 B.玻璃在加熱熔化時(shí)沒有固定的熔點(diǎn) C.普通玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣 D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,是為了防止燒堿與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起 解析：玻璃是混合物,故沒有固定的熔點(diǎn);玻璃的主要原料是石英砂(主要成分是SiO2)、石灰石和純堿。 答案：A 2“信息”“材料”和“能源”被稱為新科技革命的三大支柱。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是(　　) A.在即將到來的新能源時(shí)代,核能、太陽能、氫能將成為主要能源 B.目前中、美、日等國掌握的陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率 C.“天宮一號”目標(biāo)飛行器使用了大量的復(fù)合材料 D.合成高分子材料的廣泛應(yīng)用有百利而無一害 答案：D 3下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A.制造水泥和玻璃都用到的原料是CaCO3 B.為了調(diào)節(jié)水泥的硬化速度,制造水泥時(shí)需要加入石膏 C.原料及燒制溫度是影響陶瓷品種和性能的關(guān)鍵技術(shù) D.在燒制不同顏色的陶瓷制品時(shí)沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng) 解析：在燒制不同顏色的陶瓷制品前,需在坯體上涂彩釉。當(dāng)窯內(nèi)空氣含量發(fā)生變化時(shí),釉料中的金屬及其化合物發(fā)生不同的氧化還原反應(yīng),從而產(chǎn)生不同的顏色,故D錯(cuò)。 答案：D 4下列關(guān)于煉鋼和煉鐵的說法中,錯(cuò)誤的是(　　) A.煉鐵是用還原劑將鐵從其氧化物中還原出來的過程 B.煉鋼是生鐵被氧化劑氧化的過程 C.煉鐵高爐中加入石灰石的目的是除去脈石 D.煉鋼轉(zhuǎn)爐中加入生石灰是作造渣劑 解析：煉鋼是降低生鐵中碳的百分含量,將碳轉(zhuǎn)化為CO2排出。 答案：B 5下列做法不利于食品安全的是(　　) A.用聚氯乙烯塑料袋包裝食品 B.在食用鹽中添加適量的碘酸鉀 C.在食品加工中科學(xué)使用食品添加劑 D.研發(fā)高效低毒的農(nóng)藥,降低蔬菜的農(nóng)藥殘留量 解析：A項(xiàng),聚氯乙烯塑料難降解,污染環(huán)境,降解時(shí)釋放出有毒氣體,危害人體健康。 答案：A 6下列物質(zhì)中不含高分子化合物的是(　　) A.肉類 B.棉花 C.茶葉 D.油脂 解析：油脂是高級脂肪酸甘油酯,不含高分子化合物。 答案：D 7下列材料中屬于功能高分子材料的是(　　) ①有機(jī)玻璃?、诤铣上鹉z?、鄹叻肿臃蛛x膜?、苌锔叻肿硬牧稀、蓦[身材料?、抟壕Ц叻肿硬牧稀、邔?dǎo)電高分子材料?、嘀悄芨叻肿硬牧? A.①③④⑥⑧ B.②④⑥⑦⑧ C.③④⑤⑥⑦⑧ D.①②③⑤⑦ 解析：有機(jī)玻璃屬于傳統(tǒng)合成材料中的塑料。塑料、合成橡膠、合成纖維屬三大傳統(tǒng)合成材料,它們不屬于功能高分子材料。 答案：C 8下列產(chǎn)品和材料中屬于復(fù)合材料的是(　　) ①玻璃鋼　②采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制備的釣魚竿　③飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼?、芨魺崽沾赏摺、菁{米高分子復(fù)合材料 A.①②③ B.③④⑤ C.②④⑤ D.①②③④⑤ 解析：復(fù)合材料的應(yīng)用已經(jīng)深入到生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面。 答案：D 9碳化鈦(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等非氧化物陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料,合成這些物質(zhì)需在高溫條件下進(jìn)行,在合成它們的過程中必須注意(　　) A.通入足量氧氣 B.避免與氧氣接觸 C.通入少量氯氣 D.通入少量氧氣 解析：這些化合物在高溫時(shí)都易與氧氣、氯氣等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)。 答案：B 10若在鐵制件表面鍍鎳,下列說法正確的是(　　) A.鎳與電源負(fù)極相連 B.鐵制件與電源正極相連 C.可以用硫酸鎳溶液作電解液 D.電鍍過程中鎳離子的濃度變小 解析：在鐵制件表面鍍鎳,鎳應(yīng)與電源正極相連,鐵制件與電源負(fù)極相連,陽極反應(yīng)為Ni-2e-Ni2+,陰極反應(yīng)為Ni2++2e-Ni,所以電鍍過程中Ni2+的濃度基本不變。 答案：C 11制取水泥和玻璃時(shí)都需要的原料是(　　) A.石灰石 B.石英 C.水 D.純堿 解析：生產(chǎn)水泥的原料:石灰石、黏土;生產(chǎn)玻璃的原料:純堿、石灰石、石英砂,由此A選項(xiàng)正確。 答案：A 12下列關(guān)于工業(yè)冶金的描述中不正確的是(　　) A.電解冶煉鋁,陽極反應(yīng)式為2O2--4e-O2↑ B.電解法精煉銅,用粗銅作為陰極 C.電解冶煉金屬鈉與電解飽和食鹽水的陽極產(chǎn)物相同 D.在鍍件上電鍍鋅,用鋅鹽(如硫酸鋅)溶液作為電鍍液 解析：向熔融氧化鋁中通直流電電解時(shí),氧離子在陽極失電子而生成氧氣,故A正確;電解精煉銅時(shí),粗銅為陽極,粗銅中的銅失電子變?yōu)殂~離子進(jìn)入溶液,然后在陰極又得電子析出銅,故B錯(cuò);電解冶煉金屬鈉與電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)都是氯離子失電子生成氯氣,故C正確;電鍍鋅的目的是使溶液中的鋅離子在鍍件上得電子而析出,所以電鍍液需要選用鋅鹽溶液。 答案：B 13將氫氧化鈉固體在坩堝內(nèi)高溫熔融,下列坩堝可以使用的是(　　) A.石英坩堝 B.玻璃坩堝 C.鐵坩堝 D.氧化鋁坩堝 解析：在高溫下,二氧化硅和氧化鋁都能與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。石英的化學(xué)成分是二氧化硅,玻璃中也含有二氧化硅。 答案：C 14下列關(guān)于金屬腐蝕的說法錯(cuò)誤的是(　　) A.金屬在潮濕的空氣中被腐蝕的實(shí)質(zhì)是M+nH2OM(OH)n↑ B.金屬化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是M-ne-Mn+,電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑 C.金屬的化學(xué)腐蝕不一定在酸性條件下進(jìn)行 D.在潮濕的中性環(huán)境中,金屬的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕 解析：金屬在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕,并不一定放出H2。 答案：A 15下列說法中不正確的是(　　) A.硫化橡膠遇汽油能發(fā)生溶脹 B.聚硫橡膠具有良好的耐嚴(yán)寒、耐高溫性能 C.合成橡膠是以石油、天然氣為原料,以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的高分子 D.橡膠的老化實(shí)質(zhì)上發(fā)生的是氧化反應(yīng) 解析：硫化橡膠為體型高分子,不能被汽油溶解,但可被汽油溶脹;聚硫橡膠具有良好的耐油性,而硅橡膠具有耐嚴(yán)寒、耐高溫性能;橡膠的老化是因?yàn)槠涓叻肿渔溨泻伙柡玩I,易被氧化變質(zhì)。 答案：B 16下列關(guān)于新型有機(jī)高分子材料的說法中,不正確的是 (　　) A.高分子分離膜應(yīng)用于食品工業(yè)中,可用于濃縮天然果汁、乳制品加工、釀造業(yè)等 B.復(fù)合材料一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能,其綜合性能超過了單一材料 C.導(dǎo)電塑料是應(yīng)用于電子工業(yè)的一種新型有機(jī)高分子材料 D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人體的排斥作用,難以達(dá)到生物相容的程度 解析：A、B、C三項(xiàng)的敘述都是正確的;有的新型高分子材料具有優(yōu)異的生物兼容性,較少受到排斥,可以滿足人工器官對材料的苛刻要求。 答案：D 17下列有關(guān)材料的說法不正確的是(　　) A.金屬材料是指金屬及合金,合金性能優(yōu)于純金屬 B.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽 C.復(fù)合材料是由基體和增強(qiáng)體兩部分組成的 D.C60也是一種材料 解析：傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是硅酸鹽材料,而新型無機(jī)非金屬材料突破了傳統(tǒng)的硅酸鹽范圍,而是指具有特殊性能的無機(jī)材料。 答案：B 18下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.玻璃鋼是以玻璃纖維作增強(qiáng)體、合成樹脂作基體的復(fù)合材料 B.飛機(jī)機(jī)身材料大多是以金屬為增強(qiáng)體、纖維為基體的復(fù)合材料 C.制造網(wǎng)球拍用的復(fù)合材料是在合成樹脂的基體中加入了碳纖維作增強(qiáng)體 D.航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復(fù)合而成的材料制成的 解析：飛機(jī)機(jī)身材料大多是以金屬為基體,以纖維為增強(qiáng)體的復(fù)合材料。 答案：B 二、非選擇題(本題包括6小題,共46分) 19(5分)取6根鐵釘,6支干凈的試管及其他材料。如下圖: 試管①中放入一根鐵釘,再注入蒸餾水,使鐵釘和空氣及水接觸。 試管②的底部放入硅膠(是一種干燥劑),再放入鐵釘,用棉花團(tuán)堵住試管口,使鐵釘和干燥空氣接觸。 試管③中先放入一根鐵釘,趁熱倒入煮沸(趕出原來溶解在蒸餾水中的空氣)的蒸餾水浸沒鐵釘,再加上一層植物油,使鐵釘不能跟空氣接觸。 試管④中放入一根鐵釘,注入食鹽水,使鐵釘和空氣及食鹽水接觸。 試管⑤中放入相連的鐵釘和鋅片,注入自來水,浸沒鐵釘和鋅片。 試管⑥中放入相連的鐵釘和銅絲,注入自來水,浸沒鐵釘和銅絲。 把6支試管放在試管架上,幾天后觀察鐵釘被腐蝕的情況,試回答以下問題。 (1)其中　　　　　試管內(nèi)的鐵釘未被腐蝕。 (2)其中　　　　　試管內(nèi)形成原電池。 (3)其中　　　　　試管內(nèi)的鐵釘作負(fù)極,發(fā)生　　　　腐蝕。 (4)由鐵釘被腐蝕的情況可知,引起和促進(jìn)鐵釘被腐蝕的條件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析：由于②和③兩支試管不具備構(gòu)成原電池的條件,不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕,所以暫時(shí)未被腐蝕。而試管⑤盡管具備構(gòu)成原電池的條件,但鋅比鐵活潑,鋅在原電池中作負(fù)極,鐵作正極得到保護(hù),所以鐵也暫時(shí)未被腐蝕。引起和促進(jìn)鐵釘被腐蝕的條件是:水、空氣、電解質(zhì)溶液和比鐵活潑性弱的材料。 答案：(1)②③⑤　(2)①④⑤⑥ (3)①④⑥　電化學(xué) (4)水、空氣、電解質(zhì)溶液和存在不活潑金屬雜質(zhì) 20(6分)下圖是傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的基本流程圖,結(jié)合鋁生產(chǎn)的流程圖解答下列各題: (1)工業(yè)冶煉金屬鋁用的是鋁土礦,鋁土礦的主要成分是　　　　　(填化學(xué)式)。石油煉制和煤的干餾產(chǎn)品　　　　　(填物質(zhì)名稱)作電解鋁的陰極和陽極材料。 (2)氧化鋁熔點(diǎn)高達(dá)2 050℃,工業(yè)上為了降低能量消耗,在金屬鋁的冶煉中采取的措施是　　　　　。 (3)在冶煉過程中,陽極材料需要定期進(jìn)行更換,原因是該極材料不斷被消耗,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是:　　　　　　　(用化學(xué)方程式表示)。 (4)工業(yè)上制取金屬鎂時(shí)是電解熔融MgCl2,電解反應(yīng)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。鎂和鋁都是活潑金屬,為什么在電解冶煉過程中,一個(gè)用氯化物,一個(gè)用氧化物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析：(1)鋁土礦的主要化學(xué)成分是Al2O3,另外還有SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O等,電解前必須進(jìn)行提純。石油煉制、煤的干餾產(chǎn)品的成分為碳,具有導(dǎo)電性,可以作為陽極和陰極材料。 (2)純凈Al2O3的熔點(diǎn)很高,而其電解必須在熔融狀態(tài)下進(jìn)行,若采用純凈的Al2O3進(jìn)行電解,則加熱熔融需要耗費(fèi)大量的能量,所以工業(yè)上采用加入冰晶石(Na3AlF6)和氟化鈣(CaF2)助熔。 (3)工業(yè)冶煉鋁的關(guān)鍵操作是電解,電解時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng),熔融物中,生成O2,在電解過程中陽極的材料碳逐漸與生成的氧氣反應(yīng),在高溫條件下生成CO2。 (4)因?yàn)镸gCl2為離子化合物,熔融時(shí)能發(fā)生電離;AlCl3為共價(jià)化合物,熔融時(shí)不發(fā)生電離;再者M(jìn)gO熔點(diǎn)很高,很難熔化,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?yàn)镸gO熔點(diǎn)太高,MgCl2熔點(diǎn)低,電解MgCl2耗能少。AlCl3是共價(jià)化合物,熔化時(shí)不能發(fā)生電離 21(8分)已知苯酚和甲醛在催化劑作用下可發(fā)生縮聚反應(yīng),生成酚醛樹脂。 (1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 　。 (2)酚醛樹脂一般為體型結(jié)構(gòu),試推測其基本性質(zhì): ①溶解性:　; ②熱塑性和熱固性:　; ③強(qiáng)度:　　　　; ④電絕緣性:　　　　。 (3)某種合成酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為 ,則合成它的單體是　　　　、　　　　。 解析：由苯酚和甲醛與酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)對比可以看出反應(yīng)時(shí)縮去了H2O:n+nHCHO +(n-1)H2O,以此類推合成的單體必然是、。酚醛樹脂屬于體型高分子化合物,可由體型高分子化合物推測其性質(zhì)。 答案：(1)n+nHCHO +(n-1)H2O (2)①不易溶解?、诰哂袩峁绦浴、郾容^大　④不易導(dǎo)電 (3)　 22(9分)已知:A、B、F是家庭中常見的有機(jī)物,F為高分子,E是石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。根據(jù)如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系回答問題。 (1)操作⑥的名稱為　　　　　。 (2)取代反應(yīng)的范疇很廣,①~⑤中屬于取代反應(yīng)的是　　　　　(填序號)。 (3)請寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式: ①　; ③　。 (4)F是一種常見的高分子材料,它給我們帶來了巨大的方便。然而,這種材料造成當(dāng)今世界的某一環(huán)境問題是　　　　　。 解析：根據(jù)“E是石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志”可知E為乙烯。一方面,乙烯可以轉(zhuǎn)化成F;另一方面,乙烯與水反應(yīng)生成B。結(jié)合“B、F是家庭中常見的有機(jī)物”的信息,推斷B是乙醇,F是聚乙烯。觀察框圖,C在酸性或堿性條件下都可以得到乙醇,說明C是某種酸與乙醇反應(yīng)生成的酯。因?yàn)槭羌彝ブ谐Ｒ姷奈镔|(zhì),所以A是乙酸。其他答案可依次推出。 答案：(1)分餾 (2)①②③ (3)CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH(或其他合理寫法也可) (4)白色污染 23(8分)鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,自遠(yuǎn)古時(shí)代人類就學(xué)會了煉鐵,到目前為止,人類研制出了很多煉鐵的方法。 某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)煉鐵的過程,實(shí)驗(yàn)裝置如下: (1)寫出得到單質(zhì)鐵的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中看到玻璃管內(nèi)的粉末由紅棕色逐漸變黑,請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證生成了單質(zhì)鐵:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)裝置末端氣球的作用為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)該先停止加熱還是先停止通入CO?原因是什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析：檢驗(yàn)是否生成單質(zhì),在反應(yīng)結(jié)束后,待玻璃管內(nèi)的固體冷卻,取少量放于試管中,加少量鹽酸,若有氣泡冒出(H2),則證明生成了單質(zhì)鐵;反應(yīng)結(jié)束后,得到的鐵還是赤熱的,若先停止通入CO,會導(dǎo)致鐵又被氧化,所以應(yīng)該先停止加熱,待玻璃管內(nèi)的固體冷卻后,再停止通入CO。 答案：(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)取少量粉末放于試管中,加少量鹽酸,若產(chǎn)生無色無味氣體,則證明生成了單質(zhì)鐵 (3)收集CO,防止污染空氣　先停止加熱,防止生成的鐵再次被氧化 24(10分)“材料”的發(fā)現(xiàn)和使用往往會極大地推動(dòng)生產(chǎn)、生活的發(fā)展,一些材料的出現(xiàn)甚至具有劃時(shí)代的意義。請你回答以下問題。 (1)無機(jī)非金屬材料。高純度單晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料,又稱“半導(dǎo)體”材料,它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場“革命”。這種材料可以按下列方法制備: SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純) ①寫出步驟a的化學(xué)方程式:　。 此反應(yīng)不能證明C的非金屬性比Si強(qiáng),請你用一個(gè)化學(xué)方程式來說明C的非金屬性比Si的強(qiáng)的事實(shí): 　。 ②步驟b經(jīng)過冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸點(diǎn)57.6 ℃)和HCl(沸點(diǎn)-84.7 ℃),提純SiHCl3的主要化學(xué)操作的名稱是　　　。 (2)磁性材料。這種材料一般含有鐵元素,鐵以化學(xué)性質(zhì)活潑、用途廣泛而著稱。其中在工業(yè)上常用于印刷銅電路板工業(yè),請寫出反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)激光材料。我國是激光技術(shù)先進(jìn)的國家,紅寶石(Al2O3)是最早用于產(chǎn)生激光的材料,它是一種兩性氧化物,請用離子方程式加以說明:　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　。 (4)納米材料。膠體是一種物質(zhì)以“納米”顆粒的形式分散到另一種物質(zhì)里形成的分散系,膠體粒子的直徑大約是　　　　　　　　,區(qū)分膠體和溶液最經(jīng)典的方法是　。 (5)高分子材料。一種新型高效凈水劑[AlFe(OH)nCl6-n]m屬于無機(jī)高分子材料,廣泛應(yīng)用于生活用水和工業(yè)污水處理,其中鐵元素的化合價(jià)為　　　價(jià)。 解析：(1)利用碳酸的酸性比硅酸的酸性強(qiáng)可判斷C的非金屬性比Si的強(qiáng)。提純SiHCl3操作的名稱為蒸餾(或分餾)。 (2)利用Fe3+氧化銅去腐蝕銅線路板。 (3)氧化鋁既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)。 (4)利用丁達(dá)爾效應(yīng)區(qū)分溶液和膠體。 (5)根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和等于零的原則可判斷鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)。 答案：(1)①SiO2+2CSi+2CO↑ Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓ ②蒸餾(或分餾) (2)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ (3)Al2O3+6H+2Al3++3H2O Al2O3+2OH-2A (4)1~100 nm　丁達(dá)爾效應(yīng)　(5)+3