选修2 第三章word.docx
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选修2第三章word
课时作业
1．（2010·扬州模拟）下列物质中，不含有硅酸盐的是（ ）
A．水玻璃B．硅芯片
C．黏土D．普通水泥
解析：
水玻璃是Na2SiO3溶液；硅芯片材料为单质晶体硅；黏土的成分复杂，其中含有硅酸盐，可用来生产水泥。
答案：
B
2．下列物质一定不是天然高分子的是（ ）
A．橡胶B．蛋白质
C．尼龙D．纤维素
解析：
橡胶、蛋白质、纤维素均有天然与合成两种，而只有尼龙只能通过人工合成。
答案：
C
3．（2010·深圳调研）材料：
①今年元月，韩国某冷库在聚氨酯发泡作业时，因可燃性油气挥发而引发爆炸；②同月，我市龙岗一旅馆食堂因液化石油气泄露引发爆炸。
下列说法中，正确的是（ ）
A．聚氨酯属于有机高分子化合物，是纯净物
B．可燃性气体与空气混合遇火一定会发生爆炸
C．液化石油气的主要成分是CO
D．可燃性气体在空气中燃烧属于氧化还原反应
解析：
聚氨酯属于有机高分子化合物，是混合物，A错；可燃性气体与空气在爆炸极限范围内会发生爆炸，B错；液化石油气的主要成分是C3H8，C错。
答案：
D
4．下列有关生铁炼钢的叙述错误的是（ ）
A．添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性能
B．适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质
C．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧
D．除去生铁中的非金属元素
解析：
生铁中的某些非金属元素需适当保留。
答案：
D
5．“神舟七号”回收伞（如图）不同于普通的航空伞，它是采用强度高、重量轻、缓冲性好的特制涤纶材料制成的，伞撑开的面积有1200平方米。
下列关于涤纶材料的说法中不正确的是（ ）
A．涤纶属于高分子材料
B．“神舟七号”回收伞用的这种涤纶材料耐高温
C．涤纶属于合成橡胶
D．合成涤纶的反应属于聚合反应
解析：
涤纶不属于合成橡胶，属于合成纤维。
答案：
C
6．下列有关新型高分子材料的说法中，不正确的是（ ）
A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工和酿造业等
B．高吸水性树脂吸水量为自身质量的几十倍乃至上千倍，且既有吸水功能又有保水功能
C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型高分子材料
D．合成高分子材料制成的人体器官一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度
解析：
合成高分子材料制成的人体器官一般不受人体的排斥作用，易达到生物相容的程度。
答案：
D
7．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
解析：
新型无机非金属材料的主要成分不是硅酸盐。
答案：
B
8．下列有关材料的说法不正确的是（ ）
A．传统的无机非金属材料虽有不少优点，但质脆，经不起热冲击
B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点，但强度比较差
C．高温结构材料具有耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D．新型无机非金属材料特性之一是具有电学特性
解析：
质地较脆、经不起热冲击是传统的无机非金属材料的缺点；新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点，而且同时还具有如能承受高温、强度较高，具有电学性能等若干优点。
答案：
B
9．（2010·山东理综）玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
（1）酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中________加入甲醛，且反应釜应装有________装置。
（2）玻璃纤维由玻璃拉丝得到。
普通玻璃是由石英砂、________和石灰石（或长石）高温熔融而成，主要反应的化学方程式为__________________________。
（3）玻璃钢中玻璃纤维的作用是________。
玻璃钢具有________等优异性能（写出两点即可）。
（4）下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是________。
a．深埋
b．粉碎后用作树脂填料
c．用作燃料
d．用有机溶剂将其溶解，回收树脂
解析：
本题以玻璃钢的制备为载体，考查选修2《化学与技术》中的基础知识。
（1）考查实验基本操作，为了避免温度过高，甲醛应慢慢加入或分批投料，且反应釜中装有冷凝回流装置。
（2）制备普通玻璃的原料还有纯碱，反应的化学方程式为Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。
（3）玻璃钢是一种复合材料，其中玻璃纤维作基体，而酚醛树脂作增强剂。
玻璃钢质轻而坚硬，可做船体、汽车车身，也可做印刷电路板。
（4）题中强调酚醛树脂具有热固性，而热固性材料不能燃烧、不降解、不易溶于任何溶剂，因此选项a、c、d均错。
答案：
（1）缓慢 冷却
（2）纯碱 SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑、SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑
（3）增强作用（或：
骨架作用） 密度小、强度高、抗腐蚀、抗冲击、绝缘性好（答对两条即得分）
（4）b
10．（2010·山东临沂摸底）社会的进步、经济的腾飞离不开材料的发展，请回答下列问题：
（1）玻璃、水泥是两种传统的硅酸盐产品，钢铁是当前应用最广泛的金属材料。
①玻璃、水泥的生产以及生铁的冶炼中都用到的原料是________。
②焦炭在炼铁中的作用为______________________________。
③全世界每年因生锈而损失的钢铁大约占其产量的1/4。
钢铁腐蚀的主要类型为________；钢铁的腐蚀给我们带来了巨大损失，但也不是一无是处，请说出一种利用金属腐蚀原理进行材料加工的方法：
________。
（2）单晶硅是现代信息的基础材料，三氯硅烷法是目前生产高纯硅的主要方法。
即先将粗硅在一定条件下与________反应生成三氯硅烷，提纯后的三氯硅烷用高纯度的________还原，得到高纯硅。
（3）离子交换树脂是人类使用的第一种功能高分子材料，其主要用途为________。
（4）北京时间2009年12月16日凌晨，波音787梦幻客机首飞成功，该飞机最大的亮点是其主要结构由碳纤维复合材料与钛材料代替了传统材料，请简述这项改进的重要意义：
①使飞机更加坚固；②________。
答案：
（1）①石灰石 ②作燃料和还原剂，同时对整个高炉内的料柱起支撑和疏松作用 ③吸氧腐蚀 金属的化学蚀刻
（2）HCl H2
（3）用于硬水的软化
（4）使飞机的质量大大减轻，在远航时能节省大量的燃料，排放的温室气体更少（合理即可）
11．据新华社报道，发展改革委员会于2007年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。
原因是铝冶炼属高耗能产业，而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价，得不偿失。
如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，阅读上述新闻信息，结合铝生产的流程图，回答下列问题：
请回答：
（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________（用化学方程式表示）。
（4）工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl2，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____________________________。
解析：
该题以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断、原理的诠释以及能量的合理利用。
（1）铝土矿的主要化学成分是Al2O3，另外还有SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O等，电解前必须进行提纯。
石油炼制、煤的干馏的固体物质的成分为碳，具有导电性，可以作为阳极和阴极材料。
（2）纯净Al2O3的熔点很高，而其电解必须在熔融状态下进行，若采用纯净的Al2O3进行电解，则加热熔融需要浪费大量的能量，所以工业上采用加入冰晶石（Na3AlF6）和氟化钙（CaF2）的方法，降低熔点。
（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，在高温条件下生成CO。
（4）因为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 石墨（或碳）
（2）加入冰晶石（Na3AlF6）和少量CaF2
（3）2C＋O2===2CO
（4）MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑
因为MgO熔点太高，MgCl2熔点低，熔化时能发生电离而导电。
AlCl3是共价化合物，熔化时不能发生电离
12．聚合硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。
用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3＋的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3＋必须先还原为Fe2＋。
实验步骤如下：
（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有________。
A．容量瓶B．烧杯
C．烧瓶
（2）步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2＋、Fe3＋的含量，目的是________。
A．测定溶液中Fe2＋与Fe3＋含量比
B．确定下一步还原所需铁的量
C．确定氧化Fe2＋所需NaClO3的量
D．确保铁的氧化物酸溶完全
（3）用NaClO3氧化时反应方程式如下：
6FeSO4＋NaClO3＋3H2SO4===3Fe2（SO4）3＋NaCl＋3H2O
若改用HNO3氧化，则反应方程式如下：
6FeSO4＋2HNO3＋3H2SO4===3Fe2（SO4）3＋2NO↑＋4H2O
已知1molHNO3价格0.16元、1molNaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊，利是________，弊是________。
聚合硫酸铁溶液中SO
与Fe3＋的物质的量之比不是32。
根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO
与Fe3＋物质的量之比。
（4）测定时所需的试剂为________。
（填序号）
A．NaOHB．FeSO4
C．BaCl2D．NaClO3
（5）需要测定________和________的质量（填写化合物的化学式）。
（6）选出测定过程中所需的基本操作________（按操作先后顺序列出）。
A．萃取、分液B．过滤、洗涤
C．蒸发、结晶D．冷却、称量
E．烘干或灼烧
解析：
本题结合新型净水剂聚合硫酸铁对污水处理知识进行考查，同时考查了产品的成本问题。
（1）应用烧杯稀释浓H2SO4。
（2）取样分析溶液中Fe2＋、Fe3＋的含量比，以确定氧化Fe2＋所需NaClO3的量。
（3）氧化剂若用HNO3代替NaClO3，成本降低了，但却产生了对大气有污染的气体。
（4）测定SO
与Fe3＋的物质的量之比时，应用NaOH沉淀Fe3＋，BaCl2沉淀SO
。
（5）由于在对不溶物进行烘干时Fe（OH）3易分解，所以应将其灼烧使之分解为Fe2O3，需称量BaSO4和Fe2O3的质量。
（6）对过滤后得到的难溶物进行洗涤后，烘干或灼烧，冷却后称量。
答案：
（1）B
（2）AC
（3）原料成本较低 产生气体对大气有污染
（4）AC （5）Fe2O3 BaSO4 （6）BED
13．材料化学是近年科技研究的重点，以硅元素为主要成分的新型无机非金属材料不断产生，高温陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等材料深受社会各界的关注。
请根据你已有的知识，回答下列问题：
（1）水晶是重要的首饰用品，其主要成分是SiO2，下列有关SiO2的说法正确的是（ ）
A．水晶能溶于水生成H2SiO3
B．SiO2是酸性氧化物，不能与任何酸反应
C．SiO2既能溶于NaOH溶液，又能溶于HF，因此属于两性氧化物
D．SiO2对应的H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还弱
（2）下列各种物质不属于新型无机非金属材料的是（ ）
A．水泥B．氮化硅陶瓷
C．磷酸钙陶瓷D．氧化铝陶瓷
（3）在夏季，我国很多地区连降暴雨，造成很多重大车祸。
在这些事故中，有一人双腿骨折，一个受伤较重的膝关节被人造骨骼代替，下列各种材料中，可以用作人造关节的是________，这是利用了该材料的________。
A．氮化硅陶瓷 耐高温
B．氧化锆陶瓷 韧性和耐磨性
C．钛酸钡陶瓷 导电性
D．氧化铝陶瓷 透光性
解析：
本题综合考查了非金属材料的分类、SiO2的性质、新型无机非金属材料的性质及应用等多个方面的知识。
（1）SiO2是一种酸性氧化物，但它不溶于水，不能与水反应生成H2SiO3，作为酸性氧化物，SiO2可以与NaOH反应，也可以与HF发生反应，生成SiF4及H2O，H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸弱，因此只有D正确；
（2）是对无机非金属材料分类的考查，传统的无机非金属材料指以硅酸盐为主要成分的材料，其他具有光学特性、耐高温特性、生物特性等特殊性能的非金属材料称为新型无机非金属材料，故水泥属于传统无机非金属材料；（3）是对新型无机非金属材料应用的考查，首先想到能用作人造关节的一定是生物陶瓷，但是对生物陶瓷所含有的陶瓷种类并不熟悉，因此本题可以利用排除法，人造关节无需具有耐高温性能，更无需导电性、透光性，因此选B。
答案：
（1）D
（2）A
（2）B
14．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＋3K2SiF63Si＋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）硅在炼钢时用作去氧剂，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__________________________________。
答案：
（1）4K＋SiF4===Si＋4KF
（2）①AC ②SiO2＋2Mg2MgO＋Si ③结构决定物质性质，当结构不同时，物质的物理性质、化学性质都可能有很大差别 （3）Si＋2FeO2Fe＋SiO2 （4）Si＋Ca（OH）2＋2NaOHNa2SiO3＋CaO＋2H2↑
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