2022年高二化学选修1寒假同步测试卷：05探索生活材料(A卷) Word版含答案

 www.ks5u.com05　探索生活材料(A卷)

(时间：90分钟，满分：100分)

一、选择题(本题包括15小题，每小题只有一个选项符合题意，共45分)

1．下列属于新型合金的是(　　)

A．18K金  B．不锈钢合金

C．储氢合金  D．硬铝合金

2.马踏飞燕是我国的旅游标志，如图，出土的马踏飞燕是由青铜制成。下列有关该标志的叙述不正确的是 (　　)

A．青铜硬度比纯铜的硬度小

B．青铜的主要成分是Cu、Sn、Pb等

C．制作于东汉时期

D．青铜是我国使用最早的合金

3．铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是(　　)

A．不锈钢是铁合金，只含金属元素

B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应

C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应

D．铁合金的硬度和强度均低于铁

4．金属因发生原电池反应而被腐蚀叫电化学腐蚀，以下现象与电化学腐蚀无关的是 (　　)

A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈

C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈

D．银质奖牌久置后表面变暗

5．下列防腐措施中，利用原电池反应使主要金属得到保护的是(　　)

A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜

B．在金属中加入一些铬或镍制成合金

C．在轮船的壳体水线以下部分装上锌锭

D．金属表面喷漆

6．如图，液面上浮着一个空心铁球，数天后可观察到的现象是   (　　)

①铁球表面出现红棕色锈斑　②铁球表面出现黑色锈斑　③量筒内水位下降　④量筒内水位上升

A．①③  B．①④ 

C．②③  D．②④

7．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．铁遇冷浓硝酸表面钝化，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＋

8．普通玻璃的成分是Na2SiO3·CaSiO3·6SiO2，在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的化学成分，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。下表所列不正确的是(　　)

9.实验室储存固体试剂可以放在广口瓶中，液体试剂放在细口瓶中，但是有些试剂必须储存在带有橡胶塞的玻璃试剂瓶中。以下物质必须储存在带有橡胶塞的玻璃试剂瓶中的是  (　　)

①KOH溶液　②Na2CO3溶液　③盐酸　④氢氟酸　⑤澄清石灰水　⑥硝酸　 ⑦NaOH溶液

A．①②⑤  B．①②④⑤ 

C．①②④⑤⑦  D．①②⑤⑦

10．下列说法正确的是(　　)

A．石英玻璃和普通玻璃成分相同

B．工艺师可用盐酸刻蚀玻璃制作工艺品

C．由SiO2制备单晶硅不涉及氧化还原反应

D．Si可用于信息存储，SiO2可用于光纤通讯

11．氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO，下列叙述不正确的是(　　)

A．在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂

B．上述反应中每生成2 mol AlN，N2得到6 mol电子

C．氮化铝中氮元素的化合价为－3价

D．氮化铝晶体在生产过程中要避免氧气的进入

12．关于塑料的下列说法中，正确的是 (　　)

A．塑料的主要成分是合成树脂，另外有少量具有某些特定用途的添加剂

B．塑料是以石油、天然气为原料，以二烯烃和单烯烃为单体聚合而成的高分子

C．塑料制品容易被微生物分解，所以废弃塑料制品不会对环境造成严重污染

D．工程塑料具有某些优异的性能，但不可作为工程材料而代替某些金属

13．下列说法错误的是(　　)

A．玻璃钢是以玻璃纤维作增强剂，合成树脂作基体的复合材料

B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强剂、纤维为基体的复合材料

C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强剂

D．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的

14．下列关于复合材料的说法不正确的是(　　)

A．金属材料不能制成复合材料

B．玻璃钢是日常生活中常用的复合材料，其强度可达到合金钢的水平

C．跳高运动员用的撑杆为复合材料制作

D．复合材料具有不可估量的应用前景，人类已从合成材料时代进入复合材料时代

15．某电气公司在以玉米为原料的聚乳酸树脂中混入碳纤维和特殊黏合剂制得新型高热传导率的生物塑料。当加入30%的碳纤维时，生物塑料的热传导率为不锈钢的2倍，密度只有不锈钢的1/5。下列说法不正确的是   (　　)

A．生物塑料是一种新型复合材料

B．生物塑料中聚乳酸树脂为基体，碳纤维为增强剂

C．生物塑料可用于制造电脑或手机的导热材料

D．生物塑料可用于制造航天工业上的保温材料

二、非选择题(本题包括5小题，共55分)

16．(7分)陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑，现在，陶瓷已广泛应用于生活和生产中。

(1)陶瓷不具有的性质是________。

A．可导电  B．耐酸碱 

C．抗氧化  D．耐高温

(2)实验室中最常用的坩埚是________，熔融烧碱样品做实验时一般选用 ________坩埚。

(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金属盐类，为防止中毒，不能长期盛放下列物质中的________。

A．食用植物油  B．酱油 

C．食醋  D．酒

(4)工业上制备陶瓷的主要原料是________，我国陶都________的陶器和瓷都________的瓷器在世界上享有盛名。

17．(6分)目前已有多个国家的大汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车，这种陶瓷柴油发动机部件的受热面是由耐高温且不易传热的氮化硅陶瓷材料制造的。

(1)氮化硅具有硬度大、熔点高、化学性质稳定的特点，根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途________(填序号)。

A．制汽轮机叶片  B．制有色玻璃

C．制永久性模具   D．制造柴油机部件

(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛的保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

18．(15分)某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下实验：

(1)取样品a g，称取时使用的仪器名称为________。

(2)将样品溶于足量的稀盐酸中，过滤，滤液中主要含有

________________________________________________________________________，

滤渣中含有________，在溶解过滤时使用的玻璃仪器有________________________。

(3)往滤液中加入过量的NaOH溶液、过滤，写出该步操作中有关反应的离子方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)在第(3)步的滤液中通入过量的CO2，过滤。有关反应的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3。

(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至沉淀质量不再减少为止，冷却后称量，质量为b g，有关反应的化学方程式为________________________________。原样品中铝的质量分数是________________。

19．(12分)铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：

首先检查制氧装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3 min左右，观察到的实验现象为：①直形管中潮湿的团状细铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形管中干燥的团状细铁丝表面依然光亮；③烧杯中潮湿的团状细铁丝表面依然光亮。

(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分为不同类型，本实验中铁生锈属于________。能表示其原理的反应方程式为

________________________________________________________________________。

(2)仪器A的名称为________________，其中装的药品可以是________________，其作用是________________________________________________________________________。

(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

20．(15分)物质的性质和功能与分子结构间有着密切的关系。以下问题涉及高分子材料、日用化学品及药品。

(1)几种常用高分子材料的结构(或结构片段)如下：

A．  B．

C． D．

E.

①不会被酸、碱、王水及多数有机溶剂所腐蚀的塑料是________；

②属于热塑性塑料且可溶于氯仿的是________；

③热固性塑料是________；

④属于合成纤维，俗称“涤纶”的是________，废弃的涤纶织物经处理后可回收利用；写出涤纶水解后生成的两种物质的结构简式______________________________________。

(2)有氧洗衣粉含有过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，这种洗衣粉除了具有去污功能外，还有________________功效，该功效与过碳酸钠中的________________基团(用化学符号表示)有关。

(3)吗啡是一种天然麻醉剂，因其分子结构比较复杂(结构如下图左)，较难人工合成。科学家设计并合成了杜冷丁分子，该分子包含了a，b，c，d，e等结构单元(如下图右)。杜冷丁分子中的结构单元________(用图中的字母标号表示)与吗啡分子中的某些结构单元相似，因而两者具有类似的生物活性(如麻醉作用)。

参考答案与解析

1．　解析：选C。新型合金包括储氢合金、形状记忆合金、钛合金、泡沫合金、耐热合金等。硬铝合金、不锈钢合金、18K金属于普通合金。

2．　解析：选A。合金一般都比纯金属的硬度大、熔点低，A不正确。

3．　解析：选B。铁合金中含非金属元素碳；铁粉与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；铁形成铁合金后其化学性质几乎不变，铁合金中的铁仍能与盐酸反应；合金的性能一般优于其纯金属。

4．　解析：选D。铜锌合金构成原电池，铜作正极被保护；生铁中含杂质碳，易构成原电池，故生锈快；铁质器件附有铜质配件，在接触处易构成原电池而生铁锈；银质奖牌久置后表面变暗是银表面发生氧化反应而致，故D符合题意。

5．　解析：选C。A、D两项是在金属的表面加保护层，B项是改变金属的结构，只有C项符合题意。

6．　解析：选B。量筒中的空气、食盐水和铁碳合金(铁球)组成原电池，发生了吸氧腐蚀，铁球表面出现红棕色(Fe2O3·nH2O)锈斑，因不断消耗O2导致量筒内气体压强小于外界大气压，量筒内水位上升。

7．　解析：选B。铁易失去电子，故钢管与电源正极相连时，更易使铁失电子，A错；铁遇冷浓硝酸表面形成致密的氧化物保护膜，B对；铁铜接触时，形成原电池，铁作负极被腐蚀，C错；铁发生析氢腐蚀时，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，D错。

8．　解析：选C。玻璃中添加Co2O3(氧化钴)呈蓝色，添加Cu2O呈红色，光学玻璃中一般添加PbO；钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接近软化点的700 ℃左右，再进行快速均匀地冷却而得到的，不是添加Fe2＋。

9．　解析：选D。玻璃中有SiO2，能与碱性溶液反应生成Na2SiO3。故盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能盛放在玻璃瓶中。

10．　解析：选D。普通玻璃的主要成分是二氧化硅、硅酸钠和硅酸钙，石英玻璃的成分主要为二氧化硅(SiO2)，所以二者成分不同，A错误；玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氟酸反应生成四氟化硅，和盐酸不反应，所以工艺师用氢氟酸刻蚀玻璃制作工艺品，B错误；由SiO2制备单晶硅过程中，硅元素的化合价由＋4价变为0价，所以一定涉及氧化还原反应，C错误；硅是半导体材料，可用于信息存储，能用于制作硅芯片，二氧化硅能用于制造光导纤维，D正确。

11．　解析：选A。在氮化铝生产中N2是氧化剂，C是还原剂，生成2 mol AlN时，转移6 mol电子。AlN中Al为＋3价，N为－3价，AlN生产过程中应隔绝空气。

12．　解析：选A。合成塑料的单体不只是二烯烃和单烯烃，还可以是含碳碳双键的其他有机物分子，也可以是含有羟基和羧基、氨基和羧基等基团的分子发生缩聚反应生成的高分子；很多塑料不容易被微生物分解，如聚乙烯、聚氯乙烯塑料等；工程塑料具有某些优异的性能，有时可作为工程材料而代替某些金属。

13．　解析：选B。飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强剂、金属为基体的复合材料，B项中将基体与增强剂颠倒了。

14．　解析：选A。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料，如金属基复合材料等，A错误；玻璃纤维和合成树脂复合成复合材料后，其材料的强度大大提高，可达到某些合金钢的水平，B正确；撑杆是用复合纤维材料制作而成，具有极强的韧性，C正确；复合材料是由许多材料组合起来的，它的设计自由度较大，可以选择不同的组分材料，还可以通过改变各组分材料的含量来满足不同的需求，故其应用前景不可估量，D正确。

15．　解析：选D。生物塑料是一种新型复合材料，由于导热性良好可用于制造导热材料，不能用于制保温材料。

16．　解析：(1)陶瓷的主要特性有：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。(2)实验室中最常用的坩埚是瓷坩埚，加热时，NaOH能与瓷坩埚反应，所以熔融烧碱时，一般用铁坩埚。(3)食醋的主要成分是醋酸，能溶解铅、镉、锑等金属造成重金属离子中毒。(4)工业制陶瓷的主要原料是黏土。

答案：(1)A　(2)瓷坩埚　铁　(3)C　(4)黏土　宜兴　景德镇

17．　解析：本题解题的关键是挖掘题目所给信息，并把信息与新型无机非金属材料的特性、用途等知识有机结合。根据N和Si的原子结构及元素周期律的知识，可判断氮元素非金属性比硅强，故N显负价(－3)，Si显正价(＋4)，由此可写出氮化硅的化学式为Si3N4。根据SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O可以写出Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑。SiCl4与N2、H2的反应可理解为H2还原SiCl4制取Si，然后Si与氮气在强热下反应生成Si3N4：3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl。

答案：(1)ACD

(2)Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑

(3)3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl

18．　解析：镁和铝能溶于盐酸，所以滤液中有氯化镁和氯化铝，还有剩余的HCl，滤渣中含硅和铜。向滤液中加入过量的氢氧化钠溶液，生成氢氧化镁沉淀，而Al3＋生成AlO。向第(3)步的滤液中通入过量的CO2，生成Al(OH)3，灼烧后生成Al2O3。铝的含量通过Al2O3的质量进行计算，计算式是×2×27×100%。

答案：(1)托盘天平

(2)AlCl3、MgCl2、HCl　Cu、Si

漏斗、玻璃棒、烧杯

(3)H＋＋OH－===H2O、

Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、

Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O

(5)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O　9b/17a×100%

19．　解析：钢铁在潮湿环境下形成原电池，发生电化学腐蚀。此实验在直形管中的现象说明，潮湿是铁生锈的前提，潮湿程度对生锈快慢无影响。直形管实验与烧杯实验的对比，说明O2浓度是影响生锈快慢的一个重要因素。

答案：(1)电化学腐蚀　负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－

(2)球形干燥管　碱石灰(或无水CaCl2)　干燥O2

(3)与O2接触且与水接触

20．解析：(1)由几种高分子材料的结构可知A、B、C、D为线型结构，B为聚四氟乙烯，号称“塑料王”，难溶于酸、碱、王水及多数有机溶剂；A为有机玻璃，可溶于氯仿等某些有机溶剂；E为体型结构，属于热固性塑料；C是天然橡胶；D是聚对苯二甲酸乙二醇酯，俗称“涤纶”，属于合成纤维，水解后生成对苯二甲酸和乙二醇。

(2)有氧洗衣粉中含有过碳酸钠，含有—O—O—键，有强氧化性，具有杀菌消毒的功能。

(3)由两种物质的结构简式对比可知，具有相似的结构单元的部分为a、b、c。

答案：(1)①B　②A　③E　④D

HO—CH2—CH2—OH

(2)杀菌消毒　—O—O—

(3)abc