初中科学浙教版(2024)九年级上册第6节 材料的利用与发展同步测试题
展开考点一、材料与人类社会发展
材料的发展历程:石器→陶器→青铜器→钢铁→合成材料→新型材料。
人类对金属材料的使用不仅与金属的活动性有关,还与金属冶炼的难易程度有关。如人类最早使用的金属材料是铜,目前使用最多的金属材料是铁及铁的合金。虽然地壳中含量最多的金属元素是铝,但由于铝的金属活动性较强,冶炼具有一定的难度,因而铝的利用比铜和铁晚的多。
典例分析
典例1:(2023九上·诸暨月考)杭州亚运会中采用了许多新材料。
①棒(垒)球场馆的膜顶采用了“聚四氟乙烯”材料,俗称“塑料王”,具有耐高温.耐腐蚀.柔韧性好等特点,相比传统建筑结构,更加轻盈.透光。
②亚运火炬“薪火”主体结构采用了铝合金旋压成型工艺,表面先后经历激光精雕和阳极氧化两道工艺淬炼。
(1)以上材料中“聚四氟乙烯”属于 (选填“有机化合物”或“无机化合物”);
(2)火炬主体采用铝合金材料的优点是 (写出一点即可)。
举一反三
变式1:(2023九上·余姚期末)随着计算机的日益普及和不断更新,废电脑中材料的回收利用逐渐引起人们的重视。写出电脑配件中两种常用材料的类别(填“金属材料”“矿物质材料”“高分子材料”):
变式2:在新中国成立70周年之际,2019年9月21日,第21届中国国际工业博览会圆满闭幕。太钢“手撕钢”捧回“中国国际工业博览会大奖”,彻底打破国外垄断。“手撕钢”是一款不锈钢箔材其厚度为0.02mm,仅有A4纸四分之一,用手轻轻一撕就能撕开,主要应用高端电子、军工核电等方面。
(1)“手撕钢”属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)“手撕钢”学名是“宽幅超薄精密不锈带钢”,由此可知“手撕钢”在物理性能方面具有良好的__________性
(3)为了保护金属资源,我们须学会防锈,下列介绍的实例只利用隔绝氧气来达到防锈的是______(填字母)
A.菜刀用完后擦干净存放 B.自行车三脚架涂漆
C.夏季停暖后暖气片内注满水防止内部生锈 D.用不锈钢制造炊具
变式3:(2023九上·瑞安期中)金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
(1)铜和金是人类使用较早的金属。2021年3月,三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器,其中部分青铜器和金器上,还有被人为敲击的痕迹。通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状,这是利用了金属的 性。
(2)我国的青铜文化历史悠久。西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜,相关的化学反应方程式为 。
(3)铁器时代大约在公元前500年,至今铁仍是年产量最高的金属,但每年因腐蚀造成了巨大损失,写出一条防止铁生锈的措施 。
(4)铝的利用距今100多年,现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是 。
考点二、新型材料
新型材料:指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。
特点:具有优异特性和功能,与普通材料的性质差别很大。
当前,最引人注目的新型材料有:光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料新型高分子材料、超导材料、纳米材料等。
纳米材料:指其基本颗粒在1 ~ 100纳米范围内的材料。如:纳米陶瓷、新型纳米油墨、纳米铅粉等。纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面和普通材料都有很大的不同。如纳米陶瓷具有很好的韧性;新型纳米油墨的色调更浓,书写的字迹色泽更好;将纳米铅粉加入固体燃料中,会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。
典例分析
典例1:(2022九上·杭州期中)创造了10909m深潜新纪录的“奋斗者号”载人潜水器的外壳由钛合金制造。钛合金属于( )
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.有机物
举一反三
变式1:中国天才少年曹原以石墨烯为材料用实验揭开了超导奥秘,荣获2018年《自然》年度人物榜首。石墨烯和石墨、金刚石一样由碳元素组成,具有相似的化学性质,是目前导电性能最出色的材料。下面有关选项错误的是( )
A.石墨烯是一种单质 B.石墨有导电性,可制作电极
C.石墨烯具有稳定结构,不能燃烧 D.金刚石是自然界中最硬的物质,可作钻头
变式2:现代科技的发展,促使新型材料研究日益向微观层次深入,产生了纳米材料。纳米材料与普通材料相比,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
变式3:(2023九上·温岭期中)如图是一款变色眼镜,它的镜片内含有溴化银和氧化铜,颜色深浅会随光线强弱变化而变化。有关该眼镜的的组成成分的说法中错误的是( )
A.铜螺丝、钛合金都属于金属材料
B.塑料属于有机高分子合成材料
C.溴化银和氧化铜都属于氧化物
D.钛合金镜框具有良好的抗拉性能
考点三、材料制造与环境保护
(一)实际生产和实验中选择某种物质的制备方法时,需考虑的因素有:
(1)科学性:制备过程中每步化学反应是否符合化学反应的规律;
(2)简便性:设计方案考虑实际设备情况,操作过程尽可能简便易行,如反应所需的条件和设备是否简单;
(3)经济性:所需原料是否易获取、成本是否低廉;
(4)安全性:操作过程是否存在安全隐患;
(5)环保性:生产过程是否会对环境造成污染。
(二)“绿色化学”
“绿色化学”又称为环境友好化学,它的主要特点如下:
(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
(2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废弃物向环境中的排放;
(3)提高原料的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;
(4)生产出有利于环境保护社会安全和人体健康的环境友好产品。“绿色化学”给化学家提出了一项新的挑战,其核心就是要利用化学原理从源头上消除污染,国际上对此十分重视。1995 年,美国设立了“总统绿色化学挑战奖”,以表彰那些在“绿色化学”领域中做出杰出贡献的企业家和科学家。“绿色化学”将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。
(三)工业“三废”及处理
(1)工业“三废”是指废水、废渣和废气。
(2)处理方法
①“废气”处理一般是安装回收设备,将尘粒和一氧化碳、二氧化硫等物质除去,一氧化碳可以回收再利用,二氧化硫可利用与碱溶液反应而除去。
②“废渣”的处理一般是制水泥或其他材料,变废为宝,如含磷的废渣可转化为磷肥等。
③“废水”的处理是建立污水处理厂,将废水中的有害金属转化为沉淀,制成所需要的金属材料等,废水处理达标后再排放到河流中或循环利用。
在化学工业中,除了要及时处理好“三废”,还要努力提高原料的利用率,增加产品的产量,从根本上降低生产对环境造成的污染。
典例分析
典例1:(2022·浙江模拟)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
举一反三
变式1:根据“绿色化学”的思想,某化学家设计了下列化学反应步骤:
该方案的重要目的是为了制备( )
A.HBr B.CaO C.H2 D.Hg
变式2:垃圾的分类回收再利用越来越受社会的关注。下图是某工厂处理含铜垃圾的生产流程:
(1)根据相关现象可知加入的A单质是
(2)若在回收含铜垃圾中发现混有金属铝,它 (填“会”或“不会”)出现在最终得到的红色粉末中。
变式3:(2021·嘉兴模拟)在“绿色化学工艺”中,最好是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为100%.在用C3H4(丙炔)合成C5H8O2(2﹣甲基丙烯酸甲酯)的过程中,
(1)丙炔中各原子的质量分数比为________.
(2)欲使原子的利用率达到最高,在催化剂作用下还需要其他的反应物,可能是以下的________
①CO和CH3OH ②CO2和H2O ③H2和CO ④CH3OH和H2
课后巩固
1.(2024九上·金东期末)垃圾分类,从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是( )
A.旧报纸B.塑料瓶C.玻璃瓶D.铝制易拉罐
2.(2023九上·绍兴期中)创造了10909m深潜新纪录的“奋斗者号”载人潜水器的外壳由钛合金制造。钛合金属于( )
A.金属材料B.无机非金属材料
C.合成材料D.有机物
3.(2023九上·萧山期中)以下建兰文创产品所用的材料,属于有机合成材料的是( )
①书包的尼龙外表②水笔的塑料笔杆
③水杯的不锈钢杯体④文化衫的纯棉面料
A.①②B.①③C.②④D.③④
4.研究发现石墨烯有许多奇特的性质:密度小、硬度大、柔软、可回收,有优良的导电性、导热性及抗拉伸能力,它有可能会代替现有的硅材料。根据石墨烯的特性,下列材料不能用石墨烯来制造的是( )。
A.优良的绝缘材料B.新型半导体材料
C.超轻型飞机材料D.新型防弹衣材料
5.(2023九上·金华期末)下列冬奥会比赛用品的材料不属于合成材料的是( )
A.冰壶壶体—— 花岗石
B.滑雪板基础材料 聚乙烯
C.护目镜镜片 聚碳酸酯
D.冰 球 合成橡胶
6.(2021·金华模拟)绿色化学也称环境友好化学,就是利用化学原理,实现从生产源头减少或消除对环境的污染。某科学小组的同学欲利用单质铜制备硫酸铜,设计了如下甲、乙两个制备实验方案:
甲:Cu CuO CuSO4
乙:Cu CuSO4[已知:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O]
下列有关甲、乙实验方案的评价合理的是( )
A.铜的活动性排在H前,所以能和浓硫酸发生反应
B.铜和氧气反应属于化合反应,铜和浓硫酸反应属于置换反应
C.取等质量的铜,理论上通过两种不同方案制取的硫酸铜质量不相等
D.甲方案不会产生污染性气体,乙方案产生SO2不符合绿色化学理念
7.(2023九上·浦江)“共享电瓶车”作为一种新的交通工具,方便市民出行,深受人们的喜爱。请回答下列问题。
(1)如图为共享电瓶车结构图,其中属于有机合成材料的是 (填字母序号)。
(2)共享电瓶车上选用铝制螺母,虽然铝的化学性质活泼但不易生锈,原因是 。
8.(2023九上·义乌月考)社会发展让人们出行更加方便,汽车逐渐走进寻常百姓家。回答问题:
(1)如下图汽车的部件中主要由有机合成材料制成的是 。
(2)汽车表面的烤漆不仅美观,还能起到 的作用。
9.(2023九上·温州月考)最近,一款名为“萝卜刀”的玩具(如图所示)爆红网络。很多小学生、中学生都会购买玩耍。有的成人也玩,还称其为解压玩具。萝卜刀从最开始的A款为合成塑料款,后期出现的B款为铝合金款。
(1)两款不同的“萝卜刀”的主要成分为有机合成材料的是 款。(填“A”或“B”)
(2)假设一把“萝卜刀”的重力为0.5N,小科同学将一把“萝卜刀”从粗糙的砂纸上匀速推过10cm,“萝卜刀”受到的摩擦力为0.1N,请问小科水平推“萝卜刀”时对其所做的功为 。
10.新型材料是指那些 或 中的、具有 并能满足技术进步所需的材料。当前,最引人注目的新型材料有: 材料、先进复合材料、 材料、 材料、新型高分子材料、 材料等。
11.(2022·浙江模拟)实验室采用还原法制备新型材料纳米级铁粉,其流程如图所示:
(1)纳米级铁粉在空气中易燃烧,其生成物的名称为________。
(2)实验中通入N2的目的是________。
(3)Ⅱ中反应的化学方程式为________。
12.(2021九上·东阳月考)氮化铝(AlN)是一种新型材料。某氮化铝样品中含有碳或氧化铝杂质。已知氮化铝和NaOH溶液能反应,其反应方程式为:
①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②氧化铝也能与氢氧化钠溶液反应而全部溶解,但不生成气体。
现用如图所示中的一些装置来进行相关实验,根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数,并根据实验现象来确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计).
(1)实验操作为:
a、往锥形瓶中放入适量的AlN样品;
b、打开分液漏斗的活塞往锥形瓶中加入过量的浓NaOH;
c、检验装置气密性;d、测定收集到水的体积。正确的操作顺序为________(用a、b、c、d字母表示).
(2)广口瓶中的试剂x宜选用 (填写序号).
A.稀硫酸 B.酒精溶液 C.植物油 D.水
(3)若广口瓶内的液体没有装满(上方留有少量空间),则实验测得NH3体积将________(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
13.(2021·杭州模拟)低碳经济是一种以低能耗和高效能等为主要特征、排放较少的温室气体并获得较大产出的新经济发展模式。
(1)温室气主要是指________(填物质的化学式)
(2)化石燃料燃烧时会产生SO2气体,SO2气体的大量排放引起的一大环境问题是________。
(3)下列做法中不符合低碳经济理念的是________(填序号)
①改造或淘汰高能耗、高污染产业 ②大力发展火力发电 ③研制和开发新能源
(4)“绿色化学”的特点之一是在化工生产中尽可能实现“零排放”。CO2和H2可以按不同比例反应,生成下列有机物。用CO2和H2反应,只生成一种产物并且能实现“零排放”,这种产物是 (填序号)
A.乙醇(C2H6O) B.乙酸 (C2H4O2)
C.甲酸(CH2O2) D.丙酮(C3H6O)
14.(2023九上·舟山开学考)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年春在我国顺利举办,本届奥运会践行了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的理念。使用了大量的新技术新材料,给全世界观众展示了一场无与伦比“体育盛宴”。
(1)为减少空气阻力本届冬奥会速滑竞赛服使用了蜂窝样式的聚氨酯材料[化学式为(C10H5N2O2C6H14O3)n]聚氨酯是一种 (选填“金属”或“有机合成”)材料,聚氨酯中氢元素与氧元素的质量比为
(2)冬奥会使用氢氧燃料电池为动力的汽车,图甲是利用铁酸锌(ZnFe2O4)循环制氢气的流程图,下列说法正确的是 (选填序号)
A.ZnFe2O4的Fe化合价是+2 B.该流程中可以循环使用的物质只有ZnFe2O4
C.ZnFe2O4是 一种氧化物 D.该循环制氢的过程中需要不断补充 H2O
(3)本届冬奥会共有水陆两栖、防疫、餐饮和物流等五大类20多种机器人参与,如图乙为某型消毒机器人以40W的功率在水平地面上以0.4m/s的速度匀速前进10s,求该机器人行进过程中受到地面对它的阻力。
材料
铜
塑料
类别
浙教版(2024)八年级上册第6节 物质的分离一课一练: 这是一份浙教版(2024)八年级上册<a href="/kx/tb_c92807_t7/?tag_id=28" target="_blank">第6节 物质的分离一课一练</a>,文件包含八上第一章第6节物质的分离举一反三原卷版doc、八上第一章第6节物质的分离举一反三解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共42页, 欢迎下载使用。
浙教版(2024)九年级上册第2节 机械能习题: 这是一份浙教版(2024)九年级上册<a href="/kx/tb_c98626_t7/?tag_id=28" target="_blank">第2节 机械能习题</a>,文件包含九上第三章第2节机械能举一反三原卷版doc、九上第三章第2节机械能举一反三解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共58页, 欢迎下载使用。
浙教版(2024)九年级上册第5节 物质的转化同步达标检测题: 这是一份浙教版(2024)九年级上册<a href="/kx/tb_c98622_t7/?tag_id=28" target="_blank">第5节 物质的转化同步达标检测题</a>,文件包含九上第二章第5节物质的转化举一反三原卷版doc、九上第二章第5节物质的转化举一反三解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共58页, 欢迎下载使用。