人教版选修2 第三单元 化学与材料的发展 作业.doc

第三单元 化学与材料的发展一、单选题1.1993年，中国学者许志福和美国穆尔共同合成了世界上最大的碳氢分子，其中1个分子由1134个碳原子和1146个氢原子构成。关于此物质，下列说法中错误的是( ) a.是烃类化合物b.常温下是固体c.是高分子化合物d.易被氧化2.有一种供婴儿使用的一次性纸质尿布“尿不湿”，其中含有一层既能吸水又能保留水的物质，据你推测，该物质可能是 () a.b.c.d.3.对硅酸盐水泥的叙述不正确的是() a.是硅酸盐、铝酸盐、石膏等物质的混合物b.水泥砂浆又称混凝土c.具有水硬性,在空气或水中都能硬化,硬化是化学变化过程d.钢筋混凝土是人类最早利用的复合材料之一4.下列关于有机物的说法正确的是（） a.石油的分馏和裂化均属于化学变化b.棉花、羊毛、蚕丝均属于天然纤维c.糖类、蛋白质、合成橡胶都是高分子化合物d.甲苯、乙烯、聚乙烯都能使酸性kmno4溶液褪色5.下列说法错误的是（） a.聚氯乙烯塑料不可用来包装食品b.缺碘易患大脖子病c.由于淀粉在人体中会转化为氨基酸，因此每天都要摄入一定量的淀粉d.皮肤被烫伤或受浓硝酸腐蚀时，细胞结构将受到破坏6.人造象牙的主要结构是， 它是通过加聚反应制得，则合成人造象牙的单体是（） a.ch3chob.(ch3)2oc.hchod.h2n-ch2-co-nh27.下列说法正确的是（） a.淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物b.乙酸乙酯和植物油水解均可生成乙醇c.“地沟油”的主要成分是油脂，其类别与煤油不同d.煤中含有煤焦油及多种化工原料，可通过煤的干馏获得8.化学与生活密切相关下列有关的说法中不正确的是（） a.宇宙飞船中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料b.氢氧化铁溶胶、含塑化剂的白酒、含有细菌的矿泉水均具有丁达尔效应c.“地沟油”经过加工处理后，可以用于制肥皂和生物柴油d.化石燃料的大量使用是产生pm2.5的主要原因之一9.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中，正确的是（）a.此过程中铜被腐蚀b.此过程中电子从fe移向cuc.正极电极反应式为：2h+2eh2d.铁钉表面发生的反应为fe3efe3+10.下列有关物质性质的应用正确的是（） a.氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝b.二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸c.生石灰能与水反应，可用来干燥氯气d.液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂11.下列有关有机高分子化合物说法中，正确的是() a.淀粉、油脂和蛋白质都是能水解的高分子化合物b.有机高分子化合物是混合物，没有固定的熔沸点c.有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而结构很复杂d.按其来源不同，可将有机高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子12.下列说法正确的是（） a.工业制水泥、玻璃都要用到石灰石；制水泥、陶瓷都要用到黏土b.刚玉、金刚砂，红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝c.石英、硅石、水晶、珍珠、玛瑙主要成分都是sio2d.氮化硅陶瓷，光导纤维，石英玻璃都属于新型无机非金属材料二、填空题13.潮湿空气中钢铁的腐蚀因环境不同，分为_和_两种类型，厨房里炒菜的铁锅未及时清洗而生锈属于_腐蚀水库的铁闸门常被连接在直流电源的_极上来防止生锈 14.（1）某建筑材料，主要成分为铝硅酸盐，化学式是mgal2h4si4o14；化学式改写成氧化物形式为_该材料与酸或碱反应时可以看作各氧化物分别与酸、碱反应，则材料该与足量的氢氧化钠反应后过滤，滤渣主要是_（2）除去fecl2溶液中少量的fecl3最好加入_物质（3）鉴别na2co3和nahco3溶液可选用_（填序号）naoh ca（oh）2 bacl2 k2so4 ca（no3）2（4）某溶液中有so42mg2+fe2+al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，加热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是_（5）将盛有18ml no2和o2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中o2的体积是_1.2ml 2.4ml 3.6ml 5.2mlabcd 15.钢铁腐蚀主要是_腐蚀，负极反应式_其中吸氧腐蚀的正极反应式_ 16.（2015海南）单质z是一种常见的半导体材料，可由x通过如下图所示的路线制备，其中x为z的氧化物，y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：（1）能与x发生化学反应的酸是_；由x制备mg2z的化学方程式为_。（2）由mg2z生成y的化学反应方程式为_，y分子的电子式为_。（3）z、x中共价键的类型分别是_。 三、实验探究题17.现有汽车；机器上的齿轮；门把手；锯条；铁制洗脸盆等常见铁制品。为了防止它们生锈，通常适合采用下面哪一种方法。(填序号) （1）在表面喷漆_； （2）在表面涂油_； （3）在表面镀一层其他金属_； （4）在表面烧制搪瓷_； （5）使其表面形成致密的氧化物保护膜_。 四、综合题18.“911”事件已过去多年，但其留给人们的伤害还存在科学家曾警告说，随着美国世贸大厦的轰然倒下，原来在建筑大厦时用的大量石棉将释放出来污染环境（石棉有毒，能使人患肺癌）石棉是一种具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐火焰、耐酸碱腐蚀、价格低廉的硅酸盐完成下列问题： （1）有一种石棉叫矿青石棉，其分子式为na2fe5si8o22（oh）2 ， 其中铁的平均化合价为_，铁的氧化物的物质的量分数为_（铁用氧化物的形式表示） （2）研究表明，在硅酸盐中，al3+很容易取代si4+ ， 取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化从立体几何的知识看，al3+与si4+最直接的关系是_ 19.材料是人类社会发展的物质基础，材料科学的发展离不开化学 （1）土是陶瓷的生产原料，其中江苏宜兴的高岭土是含有杂质较少的高品质黏土，其主要组成可表示为al2si2ox（oh）4 ， 则x=_ （2）2016年奥运会在巴西举行，场馆的建设需大量的建筑材料其中生产水泥、玻璃共同的原料是_（填名称），场馆内的座椅通常用高密度聚乙烯（hdpe）为原料制得，聚乙烯属于_塑料（填“热固性”或“热塑性”） （3）沪通铁路建设正在积极推进，其中如何防止铁轨的腐蚀是工程技术人员攻克的难题之一铁在发生电化学腐蚀时的负极反应方程式为_ （4）工业上常用sicl4与o2在高温条件下通过置换反应制得sio2 ， 并于2000下拉成光纤细丝该反应的化学方程式为_ 答案解析部分一、单选题1.【答案】c 【解析】【解答】根据题意是最大的碳氢分子，可知是烃类化合物；根据碳、氢原子个数可知分子中含有不饱和键，易被氧化；含碳原子数比较多应为固体；该分子不是高分子化合物。【分析】本题考查高分子的判断，题目中“合成世界上最大的碳氢分子”是解题的突破口。2.【答案】b 【解析】【解答】吸水、保水材料中，应有亲水基团oh、cooh等。【分析】本题考查有机高分子化合物的官能团的性质，熟练掌握官能团的性质是解题的关键。3.【答案】b 【解析】【解答】水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙,可看作硅酸盐和铝酸盐,石膏是为了调节水泥硬化速度.水泥砂浆是水泥、沙子和水的混合物,在建筑上用作黏合剂,混凝土是水泥、沙子和碎石按一定比率的混合物,直接用于建造桥、房屋等建筑.水泥硬化的过程中石膏与水泥中的硅酸三钙、铝酸三钙起反应,生成凝胶状物质【分析】本题考查水泥的组成成分和性质、石膏的作用、钢筋混凝土等，题目难度不大。4.【答案】b 【解析】【解答】a石油的分馏属物理变化，因为石油的分馏是利用石油中各种成分沸点不同将其分离的一种方法，没有新物质生成，所以是物理变化，石油裂化是化学变化，故a错误；b天然纤维的种类很多长期大量用于纺织的有棉麻毛丝四种棉和麻是植物纤维，毛和丝是动物纤维，棉纤维的产量最多，故b正确；c糖类中的单糖和二糖相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故c错误；d甲苯、乙烯能使酸性kmno4溶液褪色，聚乙烯不含不饱和键性质稳定，不能使酸性kmno4溶液褪色，故d错误故选b【分析】a石油的分馏是利用石油中各种成分沸点不同将其分离的一种方法；裂化是将相对分子质量较大，沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程；b自然界生长和存在的可用于纺织或用作增强材料的一类纤维包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维等；c相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物；d聚乙烯不含不饱和键性质稳定5.【答案】c 【解析】【解答】a聚氯乙烯塑料含有增塑剂，增塑剂有毒，故a正确；b人体缺碘时易患大脖子病，故b正确；c淀粉水解生成葡萄糖，蛋白质水解生成氨基酸，故c错误；d皮肤被烫伤或受浓硝酸腐蚀时，皮肤蛋白质发生变性，细胞结构将受到破坏，故d正确故选c【分析】a聚氯乙烯塑料含有增塑剂；b人体缺碘时易患大脖子病；c淀粉水解生成葡萄糖；d加热或强酸能使蛋白质变性6.【答案】c 【解析】【解析】根据加聚产物的结构式可知，其单体应该是甲醛，答案选c。【点评】考查有机高分子的单体。7.【答案】c 【解析】【解答】a淀粉和蛋白质是高分子化合物，但油脂不是，故a错误；b乙酸乙酯可水解生成乙醇和乙酸，但是植物油可水解生成不饱和脂肪酸和甘油，故b错误；c油脂的成分是高级脂肪酸甘油酯，属于酯类，而煤油均属于复杂烃类的混合物，故c正确；d通过煤的干馏获得焦炭和焦炉气、煤焦油，是化学变化，所以煤中不含有煤焦油及多种化工原料，故d错误故选c【分析】a油脂不是高分子化合物；b植物油的主要成分是不饱和脂肪酸的甘油酯；c油脂属于酯类，而煤油是由烃类物质构成的；d通过煤的干馏可获得焦炭和焦炉气、煤焦油8.【答案】b 【解析】【解答】a碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，是一种新型无机非金属材料，故a正确；b丁达尔效应是胶体特有的性质，含塑化剂的白酒、含有细菌的矿泉水属于溶液，不具有丁达尔效应，故b错误；c地沟油对人体健康有害，可作为工业原料，经过加工处理后，可以用来制肥皂和生物柴油，故c正确；d化石燃料的大量使用是产生pm2.5的主要原因之一，故d正确；故选：b【分析】a碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料；b丁达尔效应是胶体特有的性质；c地沟油对人体健康有害，可作为工业原料；dpm2.5主要来源，是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物9.【答案】b 【解析】【解答】a、因铁比铜活泼，所以在腐蚀过程中铁失电子被氧化腐蚀，所以a错误；b、在原电池中，电子流动方向是由负极铁流向正极铜，所以b正确；c、吸氧腐蚀中，正极反应为：2h2o+o2+4e=4oh ， 所以c错误；d、铁钉表面发生的反应为fe2efe2+ ， 所以d错误所以选b【分析】本题考察了钢铁的吸氧腐蚀原理要注意，在钢铁腐蚀中，铁失电子变成亚铁离子10.【答案】d 【解析】【解答】a氯化铝的构成微粒是分子，属于分子晶体，为共价化合物，工业上采用电解氧化铝的方法冶炼铝，故a错误；b石英的主要成分是二氧化硅，二氧化硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅气体，故b错误；ccao遇水生成氢氧化钙，而氢氧化钙会和氯气反应，故c错误；d液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂，故d正确；故选d【分析】a氯化铝是共价化合物，属于分子晶体；b二氧化硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅气体；c氢氧化钙能和氯气反应；d液氨汽化时要吸收大量的热；11.【答案】b 【解析】【解答】淀粉、油脂和蛋白质都能水解，其中淀粉、蛋白质属高分子化合物，但油脂属于低分子有机物；有机高分子化合物是混合物，没有固定的熔沸点；虽然有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构并不复杂，它们是由若干个重复的简单结构单元连接而成；有机高分子化合物按其来源不同可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物，按其受热时的表现分类，可分为热塑性高分子和热固性高分子。【分析】本题考查有极高分子化合物的概念、分类和性质，熟练掌握高分子化合物的基本概念是解题的关键。12.【答案】a 【解析】【解答】a水泥的原料是石灰石、黏土、石膏等，玻璃的原料是石英、纯碱、石灰石等，陶瓷的原料是粘土等，因此工业制水泥、玻璃都要用到石灰石，制水泥、陶瓷都要用到黏土，故a正确；b刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝，金刚砂的主要成分是碳化硅，故b错误；c石英、硅石、水晶、玛瑙主要成分都是sio2 ， 珍珠的主要成分为碳酸钙，故c错误；d氮化硅陶瓷，光导纤维属于新型无机非金属材料，石英玻璃属于传统无机非金属材料，故d错误；故选a【分析】a水泥的原料：石灰石、粘土、石膏等，玻璃的原料：石英、纯碱、石灰石等，陶瓷的原料：粘土等；b刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝，金刚砂的主要成分是碳化硅；c珍珠的主要成分为碳酸钙；d石英玻璃属于传统无机非金属材料二、填空题13.【答案】析氢腐蚀；吸氧腐蚀；吸氧；负 【解析】【解答】解：钢铁是铁的合金易发生电化学腐蚀，酸性条件下，正极上氢离子得电子生成氢气，负极上铁失电子，发生的是析氢腐蚀；弱酸性或中性条件下，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，负极上铁失电子，发生的是吸氧腐蚀；厨房里炒菜的铁锅未及时清洗，有氯化钠溶液，溶液显中性，所以发生吸氧腐蚀；作电解池的阴极可以被保护，因此水库的铁闸门常被连接在直流电源的负极即作阴极可以防止生锈 故答案为：析氢腐蚀； 吸氧腐蚀； 吸氧； 负【分析】钢铁是铁的合金易发生电化学腐蚀，酸性条件下发生析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下发生吸氧腐蚀；作电解池的阴极可以被保护，据此分析14.【答案】mgoal2o34sio22h2o；mgo；fe；fe2+；c 【解析】【解答】（1）硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水，mgal2h4si4o14改写成氧化物形式为mgoal2o34sio22h2o；氧化铝、二氧化硅均能与氢氧化钠溶液反应，氧化镁与氢氧化钠溶液不反应，因此滤渣的成分为mgo，故答案为：mgoal2o34sio22h2o；mgo；（2）氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁，过量铁粉过滤除掉，故答案为：fe；（3）碳酸钠与氢氧化钠不反应，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成水和碳酸钠，无明显现象；氢氧化钙与na2co3、nahco3溶液反应均生成碳酸钙沉淀；碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，碳酸氢钠与氯化钡不反应；na2co3和nahco3溶液与k2so4均不反应；碳酸钠与ca（no3）2反应生成碳酸钙沉淀，碳酸氢钠与ca（no3）2不反应；故答案为：；（4）mg2+与氢氧根离子反应生成氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸反应生成mg2+ ， mg2+数目不变；al3+与氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子，偏铝酸根离子与氢离子反应生成al3+ ， al3+数目不变；fe2+与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，氢氧化铁与氢离子反应生成铁离子，因此fe2+数目减少；故答案为：fe2+；（5）如氧气过量，则剩余2ml无色气体为氧气，设参加反应的氧气的体积为x，则有：4no2+o2+2h2o=4hno34x x4x+x=18ml2ml=16ml，x=3.2ml，所以氧气的体积为：2ml+3.2ml=5.2ml；如no2过量，则剩余2ml无色气体为no，设氧气的体积为y，4no2+o2+2h2o=4hno34y y3no2+h2o=2hno3+no3 1（18mly4y） 2解得：y=2.4ml，故答案为：c【分析】（1）硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xmonsio2mh2o），氧化铝、二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，氧化镁与氢氧化钠溶液不反应；（2）氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁；（3）碳酸钠与氢氧化钠不反应，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成水和碳酸钠，无明显现象；氢氧化钙与na2co3、nahco3溶液反应均生成碳酸钙沉淀；碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，碳酸氢钠与氯化钡不反应；na2co3和nahco3溶液与k2so4均不反应；碳酸钠与ca（no3）2反应生成碳酸钙沉淀，碳酸氢钠与ca（no3）2不反应；（4）mg2+与氢氧根离子反应生成氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸反应生成mg2+ ， mg2+数目不变；al3+与氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子，偏铝酸根离子与氢离子反应生成al3+ ， al3+数目不变；fe2+与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，氢氧化铁与氢离子反应生成铁离子；（5）no2和o2混合气体与反应可能的反应式有：4no2+o2+2h2o=4hno3 ， 3no2+h2o=2hno3+no，根据反应的方程式有讨论的方法计算15.【答案】电化学；fe2e=fe2+；2h2o+o2+4e=4oh 【解析】【解答】解：钢铁的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，由于平时使用的钢铁绝大多数为合金，故以电化学腐蚀为主；钢铁的电化学腐蚀中，铁做负极，电极反应为：fe2e=fe2+；钢铁的电化学腐蚀中，以吸氧腐蚀为主，氧气在正极上放电，电极反应为：2h2o+o2+4e=4oh 故答案为：电化学；fe2e=fe2+；2h2o+o2+4e=4oh 【分析】钢铁的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，由于平时使用的钢铁绝大多数为合金，据此分析所发生的腐蚀类型；钢铁的电化学腐蚀中，铁做负极；钢铁的电化学腐蚀中，以吸氧腐蚀为主，氧气在正极上放电16.【答案】氢氟酸；sio2+mgo2+mg2si；mg2si+4hcl=2mgcl2+sih4;；非极性键、极性键 【解析】【解答】z为半导体单质，则z是si元素；si可与氢氟酸反应；其氧化物为二氧化硅，根据反应的流程图可知，二氧化硅与mg反应生成，与盐酸反应生成的y为氢化物，则y的分子式是,加热分解可得到si：单质，其余问题可解。【分析】将硅及其化合物的性质与化学键的判断、电子式的书写和化学方程式的书写放在一起考查了学生对硅及其化合物的性质掌握的熟练程度，考查学生的阅读材料接收信息的能力、推理能力、规范书写化学用语的能力。注意把握硅及其化合物的特殊性，灵活运用题给信息是解题的关键。三、实验探究题17.【答案】（1）（2）（3）（4）（5） 【解析】【解答】防止金属被腐蚀主要采用:(1)表面上加保护层，如烤漆、涂机油或凡士林、电镀、烤蓝等；(2)电化学方法，牺牲阳极的阴极保护法、外加电源的阴极保护法；(3)改变金属的内部结构等。【分析】本题考查金属防护的常用方法，熟练掌握金属腐蚀的原因和金属腐蚀的防护是解题的关键。四、综合题18.【答案】（1）+2.4；feo的物质的量分数为75%，fe2o3的物质的量分数为25%（2）al3+和si4+的半径相差不大 【解析】【解答】（1）钠元素的化合价为+1价，氧元素化合价为2价，硅元素化合价为+4价氢元素化合价为+1价，根据化合价规则，设铁的化合价为x，则12+5x+4822212=0，得x=2.4，确定铁元素的化合价为+2.4，na2fe5si8o22（oh）2氧化物的形式：na2fe5si8o22（oh）2na2o8sio2h2o，但还有5个fe和6个o，联想常见fe的氧化物，可写出fe2o33feo，故其氧化物形式为na2o3feofe2o38sio2h2o，因fe的氧化物可写出fe2o33feo，故feo的物质的量分数为75%，fe2o3的物质的量分数为25%，故答案为：+2.4；feo的物质的量分数为75%，fe2o3的物质的量分数为25%；（2）“硅酸盐结构”“立体几何”都启示我们从al3+和si4+的半径考虑：因al3+和si4+的半径相差不大，故插入后不会引起晶体结构的变化，故答案为：al3+和s