苏教版高中化学选修二高二化学智能优化训练：专题4第3单元复合材料的制造.docx

高中化学学习材料
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1．复合材料是一类新型的、有前途的材料。

目前，复合材料最主要的应用领域是( ) A．高分子分离膜 B．人工器官
C．宇宙航空工业 D．新型药物
解析：选C。

复合材料具有耐高温、强度大、质量轻等优点，在航空、军事领域广泛应用。

2．碳化硼(B4C)陶瓷硬度大，熔点高，具有化学惰性。

据此判断，下列不．能作为碳化硼
陶瓷用途的是( )
A．作耐磨材料 B．作润滑材料
C．制切削工具 D．制钢化玻璃
答案：B
3．随着科技的飞速发展，出现了许多新型无机材料，如植入生物体内的生物陶瓷材料HAP[化学式为Ca m(PO4)n(OH)2]，已被医疗上用于修补人的骨骼和牙组织，HAP的化学式中m 等于( )
A.3n＋2
2
B.
3n－2
2
C.2n－2
3
D．n＋1
答案：A
4．下列说法不．正确的是( )
A．传感膜能把化学能转换成电能
B．热电膜能够把热能转换成电能
C．复合高分子材料将成为理想的宇航材料
D．玻璃钢是功能高分子材料
答案：D
5．(2010年高考山东卷)(化学——化学与技术)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。

普通玻璃是由石英沙、________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______(填字母代号)。

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：本题考查复合材料的相关知识。

(1)把甲醛缓慢加入反应釜中，并在反应釜中装上冷却装置可减慢反应速率，防止放热过快造成温度过高。

(2)制普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英沙。

(3)玻璃钢属于复合材料，玻璃纤维是增强体，酚醛树脂是基体。

(4)热固性塑料很难降解，不能深埋，a 不正确。

因为其难溶于有机溶剂，故d 不正确。

用作燃料会产生大量有害气体，c 不正确。

答案：(1)缓慢 冷却
(2)纯碱 SiO 2＋Na 2CO 3=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑
SiO 2＋CaCO 3=====高温CaSiO 3＋CO 2↑
(3)增强作用(或：骨架作用) 密度小、强度高、抗腐蚀、抗冲击、绝缘性好等(答对两条即可) (4)b
1．(2011年宁波高二检测)历史表明：没有新材料的出现，就没有科技和生产发展的突破。

信息高速公路的建立在于寻找新的信息材料。

下列材料可作信息材料的是( )
A ．铜线
B ．化纤
C ．橡胶
D ．光导纤维
解析：选D 。

SiO 2是制造光导纤维的材料。

2．下列有关新型有机高分子材料的说法，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、酿造业等
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 ．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D ．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度 解析：选D 。

并不是所有人工合成的高分子材料植入人体都出现排斥反应，有不少的新型高分子材料具有优异的生物相容性，在人体中排异性很小，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。

3．用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如图，它属于( )
A ．无机物
B ．烃
C ．高分子化合物
D ．有机物
解析：选D 。

因含元素S ，不属于烃；也不属于高分子化合物。

4．(2011年福州高二检测)“信息”、“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。

下列有关资讯错误的是( )
A ．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源
B ．目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术，大大提高了发动机的能量转化效率
C ．2007年10月24日发射成功的中国首颗探月卫星“嫦娥一号”使用了大量的复合材料
D ．合成高分子材料的广泛应用是有百利而无一害的
解析：选D 。

合成高分子材料具有质量轻、耐氧化、耐腐蚀，但也有熔、沸点低、易熔化的缺陷。

5．氮化硅陶瓷是一种超硬耐磨物质，可用于制造高性能柴油发动机部件，它属于( )
A ．金属材料
B ．无机非金属材料
C ．纳米材料
D ．功能高分子材料
解析：选B 。

不符合纳米材料、功能高分子材料、金属材料的条件，是无机非金属材料。

6．下列说法中，错误的是( )
A ．玻璃钢是以玻璃纤维作增强材料，合成树脂作基体材料的复合材料
B ．飞机机身用的复合材料大多是以金属为增强材料，纤维为基体材料的复合材料
C．制造网球拍用的复合材料，是在合成树脂基体材料中加入了碳纤维作增强材料
D．航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合材料制成的
解析：选B。

飞机机身用的复合材料，铝合金是基体材料，碳纤维是增强材料。

7．一次性餐具目前最有发展前途的是( )
A．瓷器 B．淀粉材料
C．塑料 D．纸木
解析：选B。

A项，瓷器携带不便；C项，塑料易造成污染；D项，大量使用纸木要消耗大量的木材。

8．(2011年徐州高二检测)我国科学家前不久成功合成了3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。

这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度小(只有钢的四分之一)、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。

下列对碳纤维的说法中不．正确的是( )
A．它是制造飞机的理想材料
B．它的主要组成元素是碳
C．它的结构与石墨相似
D．碳纤维复合材料不容易导电
解析：选D。

这种“超级纤维”的五大特征正是飞机、火箭等高空飞行时所必须具备的；联想到石墨的层状结构，这个碳纳米管是由一层一层的层状结构堆积而成的，所以它的结构与石墨相似，故碳纤维也能导电。

9．下列说法中正确的是( )
A．用在航天器中的抗氧化陶瓷复合材料属于新型无机非金属材料
B．提倡使用乙醇汽油主要是为了提高汽油的燃烧效率
C．赤潮、潮汐、酸雨、温室效应都是与环境污染有关的现象
D．松花江污染事件中，使用活性炭减少污染是因为活性炭与硝基苯发生化学反应
解析：选A。

B项使用乙醇汽油与提高汽油的燃烧效率无直接关系。

C项潮汐是自然现象，与环境污染无关。

D项利用活性炭的吸附作用，未发生化学反应。

10．(2011年嘉兴调研)中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU芯片——“龙芯”1号。

(1)“龙芯”(芯片)的主要化学成分是________。

(2)在计算机长距离联网使用的传输很快的线路，其使用的材料叫________，主要化学成分是________。

(3)如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中，结果会断路，用离子方程式说明原因________________________________________________________________________。

解析：(1)CPU芯片——导电，熔点高——硅。

(2)光导纤维传导信息。

(3)由于SiO2属于酸性氧化物被碱性土壤中的碱性物质腐蚀而断路：
SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O。

答案：(1)Si (2)光导纤维SiO2
(3)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O
11．硼砂(Na2B4O7)与NH4Cl共热，再用盐酸、热水处理，可得到白色固体氮化硼(BN)。

(1)配平方程式：________Na2B4O7＋________NH4Cl===__________NaCl＋__________B2O3＋__________BN＋________。

(2)BN是一种新型无机材料，它有两种结构，一种具有石墨结构，可作为润滑材料，它具有的性质是__________；一种具有金刚石结构，可作耐磨材料，它具有的性质是__________________________。

解析：(1)利用化合价升降法配平系数，很明显缺项为H2O。

(2)类似石墨的BN硬度小，易滑动，类似金刚石的BN，硬度大。

答案：(1)1 2 2 1 2 4H2O
(2)熔点高、硬度小熔点高、硬度大
12．某新型无机非金属材料A，由两种非金属元素组成，其中所含元素的化合价为其最高正价或最低负价，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。

A 可由化合物
B 经下列反应制得：①B ＋NH 3―→C[
C 的化学式为Si(NH 2)4]；②C 经隔绝空气高温分解得到A 。

为探究B 的组成，进行了下图所示的转化实验，图中G 、F 、H 均为难溶于水的物质，且为白色粉末，图中字母代表的均为中学化学常见的物质。

请回答下列问题：
(1)写出化合物B 和化合物G 的化学式__________、________。

(2)写出反应②的离子方程式： ___________________________________________。

(3)写出C 经隔绝空气高温分解得到A 的化学方程式：
________________________________________________________________________。

(4)分析反应③，你能得出的结论是________________________________________(合理即可)。

解析：由E ――→AgNO 3溶液G ――→稀HNO 3G 可知，E 中含有Cl －，即B 为氯化物，由F ――→△H ――→NaOH 溶液I ――→过量CO 2F 可知：F 是一种酸性比碳酸弱的非金属氧化物对应的水化物，即为硅酸或原硅酸，则B 为硅化物，因此B 为SiCl 4。

Si(NH 2)4隔绝空气高温分解可得A ，可知A 为由Si 和N 组成的化合物，根据硅和氮元素的价态可知A 的化学式为Si 3N 4，另一种生成物为NH 3，据此可得C 分解的化学方程式为：3Si(NH 2)4
=====隔绝空气，高温Si 3N 4＋8NH 3↑。

答案：(1)SiCl 4 AgCl
(2)SiO 2＋2OH －===SiO 2－3＋H 2O
(3)3Si(NH 2)4=====隔绝空气，高温Si 3N 4＋8NH 3↑
(4)H 2CO 3的酸性比H 2SiO 3强(或C 的非金属性比硅强等)
13．(2011年镇江高二检测)氧化铝有两种变体，一种是αAl 2O 3，一种是γAl 2O 3，γAl 2O 3可用Al(OH)3在723 K 时加热制得，它不耐酸；αAl 2O 3是天然刚玉的主要成分，硬度很大，且对酸有极强的稳定性。

αAl 2O 3可以用γAl 2O 3高温煅烧制得。

已知氧化铝可由铝铵矾加热制得，铝铵矾[(NH 4)Al(SO 4)2·12H 2O]受强热分解的产物为：Al 2O 3、NH 3、N 2、SO 3、SO 2和H 2O 。

(1)写出铝铵矾受强热分解的化学方程式_____________________________________ ________________________________________________________________________， 氧化产物是________，还原产物是________，它们的物质的量之比为________。

(2)在含有1 mol 的铝铵矾溶液中，需加入________molBa(OH)2，沉淀的物质的量最大，离子方程式为______________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)将上述反应中的Al 2O 3加入适量的氧化铬，在氢氧焰上强热，熔融后使其结晶，可以制成人造红宝石，可用于做激光器材和装饰品。

所得人造红宝石是哪种Al 2O 3的变体？________，如何用简单方法证明是该变体______________________________________
________________________________________________________________________。

解析：由信息知γAl 2O 3具有两性，αAl 2O 3不溶于酸，硬度大。

(1)利用化合价升降法配平系数
⎩⎪⎨⎪⎧
2NH ＋4―→N 2 失6e －×1SO 2－4―→SO 2 得2e －×3 配平系数为：4(NH 4)Al(SO 4)2·12H 2O=====△
2Al 2O 3＋2NH 3↑＋N 2↑＋5SO 3↑＋3SO 2↑＋53H 2O ↑
氧化产物为N 2，还原产物为SO 2，其物质的量之比为1∶3。

(2)n (Al 3＋)/n (OH －)＝1∶3沉淀量最大，考虑到NH ＋4也与OH －反应，故铝铵矾与氢氧化
钡1∶2时沉淀量最大。

(3)利用αAl 2O 3，γAl 2O 3性质差异，后者能溶于酸。

答案：(1)4(NH 4)Al(SO 4)2·12H 2O=====△2Al 2O 3＋2NH 3↑＋N 2↑＋5SO 3↑＋3SO 2↑＋53H 2O ↑
N 2 SO 2 1∶3
(2)2 NH ＋4＋Al 3＋＋2SO 2－4＋2Ba 2＋＋4OH －===Al(OH)3↓＋2BaSO 4↓＋NH 3·H 2O
(3)αAl 2O 3 取少量试样加足量稀盐酸，若溶解，为γAl 2O 3，若不溶解，为αAl 2O 3
14．(2011年合肥高二质检)“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有划时代的意义。

请你回答以下问题：
(1)无机非金属材料。

高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。

这种材料可以按下列方法制备：
SiO 2――→a.C 高温Si(粗)――→b.HCl 300 ℃SiHCl 3――→c.过量H 2
1000～1100 ℃
Si(纯) ①写出步骤a 的化学方程式_________________________________________________。

此反应不能证明C 的非金属性比Si 强，请你用一个化学方程式来说明C 的非金属性比Si 强的事实______________________________________。

②步骤b 经过冷凝得到的SiHCl 3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl 4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl 3的主要化学操作的名称是________；
(2)磁性材料。

这种材料一般含有铁元素，铁以化学性质活泼用途广泛而著称。

其中在工业上常用于印刷铜电路板工业，请写出反应的离子方程式
________________________________________________________________________。

(3)激光材料。

我国是激光技术先进的国家，红宝石(Al 2O 3)是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：__________________________________，________________________________。

(4)纳米材料。

胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直径大约是________，区分胶体和溶液最经典的方法是
___________________。

(5)高分子材料。

一种新型高效净水剂[AlFe(OH)n Cl 6－n ]m 属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为________价。

解析：(1)利用碳酸的酸性比硅酸的酸性强可判断C 的非金属性比Si 强。

利用两种液体的沸点不同，因此提纯SiHCl 3的操作的名称为蒸馏(或分馏)。

(2)利用三价铁离子氧化铜去腐蚀铜线路板。

(3)氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应。

(4)利用丁达尔效应区分溶液和胶体。

(5)根据化合价代数和等于零的原则可判断铁元素的化合价为＋3。

答案：(1)①SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑
Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓
②蒸馏(或分馏)
(2)2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋
(3)Al 2O 3＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2O
Al 2O 3＋2OH －===2AlO －2＋H 2O
(4)1～100 nm 丁达尔效应 (5)＋3。