精品学年高中化学阶段质量检测三化学与材料的发展新人教版选修.docx
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精品学年高中化学阶段质量检测三化学与材料的发展新人教版选修
阶段质量检测（三） 化学与材料的发展
（时间：
90分钟 满分：
100分）
题 号
一
二
总 分
17
18
19
20
21
22
得 分
第Ⅰ卷 （选择题）
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分）
1．下列有关材料的说法不正确的是（ ）
A．金属材料是指金属及其合金，且合金的性能优于纯金属
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
2．石英玻璃是用较纯净的二氧化硅制成的。
下列关于二氧化硅和石英玻璃的有关说法不正确的是（ ）
A．二氧化硅的硬度很大
B．石英玻璃中含有硅酸盐、二氧化硅，耐酸碱
C．石英玻璃制成的光导纤维是一种新型无机非金属材料
D．石英玻璃有较高的熔点
3．下列不属于新型无机非金属材料的是（ ）
①氮化硅陶瓷 ②玻璃钢 ③单晶硅 ④人造金刚石 ⑤新型贮氢材料C60 ⑥制作航天服的聚酯纤维
A．①② B．③⑤
C．②⑥D．④⑥
4．下列叙述正确的是（ ）
①工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅（Si3N4）需要在高温、空气气氛中进行
②钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应，因此生铁炼钢时尽可能完全除去生铁中的碳
③建设三峡大坝需要使用大量水泥，水泥是硅酸盐材料
④夏天人们佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②③B．②④
C．③④⑤D．③⑤
5．下列金属的工业制法正确的是（ ）
A．制钛：
用金属钠置换出氯化钛（TiCl4）溶液中的钛
B．炼铁：
用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁
C．制钠：
用海水作原料制得精盐，再电解纯净氯化钠溶液得到金属钠
D．炼铝：
宜用高温加热AlCl3，熔融物的热分解法制单质铝
6.铁是用途最广的金属材料之一。
为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中（如右图所示）。
数天后，他观察到的现象是（ ）。
A．铁屑不生锈，试管内液面上升
B．铁屑不生锈，试管内液面高度不变
C．铁屑生锈，试管内液面上升
D．铁屑生锈，试管内液面高度不变
7．下列关于金属冶炼的叙述中，不正确的是（ ）
A．电解铝时，以氧化铝——冰晶石熔融液为电解质，也常加入少量CaF2帮助降低熔点
B．电解铝时阴极碳块需定期更换
C．可利用铝热反应从V2O5中冶炼金属V
D．可用加热法从HgO中冶炼Hg
8．下列叙述正确的是（ ）
①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀 ③电镀时应把镀件置于电解槽的阴极 ④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融后电解 ⑤钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·nH2O A．①②③④⑤ B．①③④⑤
C．①③⑤D．仅②④
9．（北京高考）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表现钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋
10．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纯碱、石灰石和石英砂
B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C．普通玻璃的主要成分中有硅酸钠、硅酸钙
D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏在一起
11．关于高分子化合物性质的叙述不正确的是（ ）
A．硫化橡胶为体型结构
B．复合材料一般是以一种材料作基体，另一种材料作为增强体
C．线型结构的高分子材料分子间是靠分子间作用力紧密结合的，所以它的强度一定小
D．线型结构的高分子，可以溶解于某些有机溶剂，并具有热塑性
12．角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐形眼镜的常用材料是（ ）
A．聚乙烯
B．聚氯乙烯
13．丁苯橡胶的结构简式为
合成这种橡胶的单体应是（ ）
①
===CH2
②CH3—CH===CH—CH3
③CH2===CH—CH===CH2
④CH
C—CH3
A．①② B．④⑤ C．③⑤ D．①③
14．酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。
实验室制备酚醛树脂时，在酸性条件下；苯酚过量制得的酚醛树脂若不易取出，则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂；在碱性条件下，甲醛过量，若酚醛树脂不易取出时，用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出。
在上述两种情况下，下列有关叙述正确的是（ ）
A．酸性条件制得的是体型酚醛树脂，碱性条件制得的是线型酚醛树脂
B．酸性条件制得的是线型酚醛树脂，碱性条件制得的是体型酚醛树脂
C．两种条件下制得的都是线型酚醛树脂
D．两种条件下制得的都是体型酚醛树脂
15．下列对一些塑料制品的叙述中，不正确的是（ ）
A．塑料凉鞋可以热修补，是因为制作材料是线型高分子材料，具有热塑性
B．聚乙烯塑料是线型高分子材料，具有热塑性，可反复加工多次使用
C．塑料制品废弃后采用深埋的方法，是因为塑料制品易分解
D．酚醛塑料制品（如电木插座）不能进行热修补，是因为酚醛塑料是体型高分子，不具有热塑性
16．聚乳酸（PLA）是以有机酸——乳酸为原料生产的新型聚酯材料，性能胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料，是新世纪最具发展前途的新型包装材料，是环保包装材料中的一颗明星。
日本钟纺公司以玉米为原料发酵生产聚乳酸，利用聚乳酸制成生物降解性发泡材料。
该材料的强度、缓冲性、耐药性等与聚苯乙烯塑料相同，经焚烧后不污染环境，还可肥田。
下列说法不正确的是（ ）
A．聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境
B．聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛
C．聚乳酸（PLA）是一种天然高分子、对环境友好的聚酯材料
D．聚乳酸是以淀粉发酵（或化学合成）得到的，以乳酸为基本原料制备的一种聚酯材料
答 题 栏
题号
1
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答案
第Ⅱ卷 （非选择题）
二、非选择题（本题包括6小题，共52分）
17．（10分）材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础，划时代的材料可作为人类文明的里程碑。
当前，人类使用的材料主要有无机非金属材料、金属材料、有机高分子材料和复合材料。
（1）硅是一种重要的无机非金属材料，是计算机发展的“功臣”。
三氯硅烷法提纯粗硅的步骤为：
首先将粗硅与HCl在一定条件下反应生成三氯硅烷，然后三氯硅烷被高纯度的________还原。
（2）铝、铁是两种重要的金属材料，请回答：
①冶炼铝时，冰晶石的作用是___________________________________________。
②生铁冶炼的原理为_________________________________________________；
大部分生铁将被冶炼成钢，炼钢过程中氧气的作用为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）为了降低成本，提高性能，塑料常通过改性才能适应各种实际要求。
试列举三种常见的改性方法：
______、________、________。
（4）复合材料一般由起黏结作用的__________和起增强作用的增强体两种材料组成。
例如，玻璃钢就是由________和高分子化合物复合而成的，具有强度高、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性好等特点。
（5）废旧材料的回收越来越重要，简述其原因：
_____________________________
______________________________________________________________________。
18．（10分）无论是从在国民经济中的地位来看，还是从学科发展的角度来看，硅都发挥着重要的作用。
（1）人类使用硅酸盐产品（陶瓷等）的历史已经快一万年了，但在1823年才获得单质硅，瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原SiF4获得单质硅，写出化学方程式
________________________________________________________________________。
（2）由于制取方法和条件的不同，得到的单质硅形态不同，其性质也不同。
①用铝热法还原氟硅酸钾制得较纯净的晶体硅：
4Al＋3K2SiF6
3Si＋2KAlF4＋2K2AlF5，关于该反应的说法正确的是________（填序号）。
A．Al是还原剂
B．氧化产物只有KAlF4
C．每转移6NA电子，得到42gSi
D．Al元素在KAlF4和K2AlF5中化合价不同
②用白砂子与镁粉混合在高温条件下得到无定形硅，反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③无定形硅和晶体硅的结构有很大的差别，无定形硅为棕色粉末，而晶体硅是纯灰色、不透明而有光泽的等轴八面晶体，无定形硅的化学性质比晶体硅活泼得多。
通过上述描述你能得出的结论是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）硅在炼钢时用作脱氧剂，还原在冶炼过程中所形成的FeO，化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）在野外，为了迅速得到氢气，用硅粉与干燥的Ca（OH）2和NaOH混合，并加强热，即可迅速得到H2、Na2SiO3、CaO。
这种混合物叫做生氢剂。
请写出该反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
（5）硅橡胶是一种耐高温、低温、耐油，化学性质稳定的高分子合成材料，用于制造卫星部件、人体器官等。
现以
为原料，先转化为
，然后再合成硅橡胶（
），需要发生反应的主要类型有______________、______________。
19．（8分）如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图：
结合流程图回答下列问题：
（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2050℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼过程中采取的措施是________。
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是____________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
（4）工业上制取金属镁采取电解MgCl2的方法，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？
__________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
20．（8分）（山东高考）废旧硬质合金刀具中含碳化钨（WC）、金属钴（Co）及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。
工艺流程简图如下：
（1）电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，HCl溶液为电解液。
阴极主要的电极反应式为________________________________________________________________________。
（2）净化步骤所得滤饼的主要成分是________。
回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的________。
（3）溶液Ⅰ的主要成分是________。
洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是_____________________________________________。
（4）将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为____________________。
21．（8分）国家游泳馆的“水立方”是在国内首次采用膜结构的建筑，以钢材为支架，覆盖ETFE薄膜。
ETFE是乙烯和四氟乙烯的共聚物，是一种轻质透明的新材料。
（1）该材料属于________。
A．新型无机非金属材料 B．金属材料
C．有机高分子材料D．复合材料
（2）下列说法错误的是________。
A．ETFE是一种可焊接的塑料
B．ETFE极易分解，符合环保要求
C．ETFE韧性好，拉伸强度高
D．ETFE比玻璃轻、安全
E．ETFE是纯净物，有固定的熔点
F．CF2===CF2和CH2===CH2均是平面形分子
（3）下列有关说法正确的是________。
A．“白色污染”是指过量使用一些白色塑料引起的污染
B．聚乙烯塑料可用于包装食品，不会造成“白色污染”
C．要治理“白色污染”，就应该逐渐停止使用一切塑料制品
D．实行有偿使用塑料购物袋制度，可以增强人们的环保、节约意识
（4）写出由乙烯和四氟乙烯共聚生成ETFE反应的化学方程式_____________________。
22．（8分）铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
（1）某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。
在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是________（填装置序号），该装置中正极电极反应式为________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述__________（填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为___________________________________________________。
（2）如下图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
①铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________________________________腐蚀。
②若试管内液面上升，则原溶液呈________性，发生________腐蚀。
电极反应，负极：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
正极：
__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③若试管内液面下降，则原溶液呈__________性，发生__________腐蚀。
电极反应，负极：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
正极：
__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
1．选B 新型无机非金属材料中有很多不属于硅酸盐材料，如Si3N4陶瓷、Al2O3陶瓷等。
2．选B 石英玻璃的主要成分就是二氧化硅，不含有硅酸盐。
3．选C 玻璃钢是玻璃纤维和高分子化合物组成的复合材料，聚酯纤维属于合成高分子材料，二者都不是新型无机非金属材料。
4．选D ①生产Si3N4陶瓷若在空气气氛中会生成SiO2等；②生铁炼钢的目的是改善其机械性能，为此要尽可能地除去P、S等杂质，调整其含碳量；④添加Cu2O的玻璃呈红色，不具有变色性能。
5．选B 本题考查金属冶炼的问题。
首先钠会和水反应，A错。
电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，这是氯碱工业，没有金属钠生成，C错。
宜用电解法电解Al2O3炼铝，D错。
6．选C 试管中空气、铁屑和水蒸气满足了吸氧腐蚀的条件，铁屑生锈，因氧气的消耗，试管中的液面在外压的作用下上升。
7．选B 电解铝时，阳极生成O2，阳极碳块不断被O2氧化而消耗，需定期更换。
8．选B 锌比铁活泼，铁比锡活泼，所以白铁中Zn先被腐蚀，马口铁中铁先被腐蚀，②错误。
9．选B 本题考查金属的腐蚀和防护，意在考查考生对金属腐蚀原理的理解和防护措施的应用。
钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀，A项错误；铁遇冷浓硝酸表面钝化，在表面生成一层致密的氧化膜保护内部不被腐蚀，B项正确；钢管与铜管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作负极，发生氧化反应而被腐蚀，C项错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应为：
Fe－2e－===Fe2＋，D项错误。
10．选B 玻璃的主要成分可以表示为Na2O·CaO·6SiO2，属于玻璃态物质，是混合物。
根据所学知识不难判断AC正确；混合物没有固定的熔、沸点，故B错误。
玻璃中的SiO2与烧碱反应生成易溶于水的硅酸钠，硅酸钠是无机黏合剂，将玻璃塞与试剂瓶黏在一起。
11．选C 线型结构的高分子，许多链节聚集在一起时，相互间的缠绕使得许多分子间接触的地方以分子间作用力紧密结合，使高分子材料的强度大大增加，相对分子质量越大，分子间作用力就越强。
12．选C 制作隐形眼镜的材料是一种高分子材料，该材料具有透气性和亲水性，其高聚物链节上有亲水基团，如—OH。
B项，链节上含—Cl，D项高聚物链节中含
，都不是亲水基团。
只有C项符合。
13．选D 由丁苯橡胶的结构简式可知它是加聚反应的产物，按“凡双键，四个碳，无双键，两个碳”的断键方法可得两种单体：
、CH2===CH—CH===CH2。
14．选B 根据线型结构的高分子材料可溶于合适的有机溶剂，而体型结构的高分子材料不溶于有机溶剂的性质可以判断出酸性条件下得到的酚醛树脂是线型结构，碱性条件下得到的酚醛树脂是体型结构。
15．选C 塑料凉鞋是线型高分子材料；聚乙烯塑料也是线型高分子材料，A、B是正确的。
酚醛塑料不能进行热修补，从其性质可知为体型高分子材料，D也正确。
塑料制品对环境造成“白色污染”，且比较稳定，深埋仍有污染，C不正确。
16．选C 聚乳酸的结构简式为
，其单体为
，聚乳酸塑料可以由乳酸经缩聚反应得到，它是一种合成高分子材料而不是天然高分子材料。
17．解析：
（1）粗硅的提纯一般用H2与SiHCl3反应。
（2）冰晶石的作用是作助熔剂，降低Al2O3的熔化温度，降低能耗。
（3）塑料改性的三种方法是填充改性、共混改性、共聚改性。
（4）复合材料一般由基体和增强体复合而成。
答案：
（1）氢气
（2）①作助熔剂，降低Al2O3的熔化温度 ②用还原剂将铁从其氧化物中还原出来 将生铁中过多的碳和其他杂质氧化为气体或转化为炉渣除去
（3）填充改性 共混改性 共聚改性
（4）基体 玻璃纤维
（5）既可节约资源，又能保护环境
18．解析：
（1）K可与SiF4发生置换反应生成Si。
（2）①在反应
3Si＋2KAlF4＋2K2AlF5中Al是还原剂，KAlF4和K2AlF5都是氧化产物，每转移12mol电子，生成3molSi，在KAlF4和K2AlF5中Al均为＋3价。
②Mg在高温下置换SiO2中的硅。
③同素异形体之间结构差异很大，因此性质也不一样。
（3）FeO与Si反应生成Fe和SiO2，SiO2与加入的生石灰反应生成CaSiO3随炉渣除去。
（4）由题意可知Si与Ca（OH）2、NaOH混合物加强热反应的化学方程式为Si＋Ca（OH）2＋2NaOH
CaO＋Na2SiO3＋2H2。
（5）
先水解生成
，再经缩聚生成
。
答案：
（1）4K＋SiF4===Si＋4KF
（2）①AC ②2Mg＋SiO2
Si＋2MgO
③晶体结构完美的单质比无定形单质性质稳定
（3）CaO＋2FeO＋Si
2Fe＋CaSiO3
（4）Si＋2NaOH＋Ca（OH）2
Na2SiO3＋CaO＋2H2↑
（5）取代反应（或水解反应） 缩聚反应
19．解析：
（1）铝土矿的主要化学成分是Al2O3，另外还有SiO2、Fe2O3等，电解前必须进行提纯。
石油炼制、煤的干馏所得固体物质成分为碳，具有导电性，可以作为电解铝的阳极和阴极材料。
（2）纯净的Al2O3熔点很高，而其电解必须在熔融状态下进行，所以工业上采用加入冰晶石（Na3AlF6）和氟化钙（CaF2）的方法，降低Al2O3的熔点。
（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，熔融物中的O2－失电子，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。
（4）MgCl2为离子化合物，熔融时能发生电离，而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，耗能太大。
答案：
（1）Al2O3 碳
（2）加入冰晶石（Na3AlF6）和少量CaF2
（3）阳极生成的O2与碳发生
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