第6节材料的利用与发展-2022-2023学年浙教版九年级上学期科学

第6节材料的利用与发展INCLUDEPICTURE"../基础.TIF"A基础1．材料是人类文明进步的标志。下列是不同时代的物品，其材料在加工、制取过程中只发生物理变化的是(A)第1题图A．石器B．青铜器C．铁器D．高分子材料2．许多性能优异的材料都是通过化学反应制得的。下列材料和用途对应错误的是()A．石英砂可制造光导纤维B．二氧化硅晶片可用于制造计算机芯片C．高强度陶瓷可制成航天飞机防热瓦D．钛合金材料可用于制造航天航空器3．变色镜是由一种叫做“光致变色”的玻璃制成的。它是在普通玻璃原料中加入氯化银等物质，这些物质在光的作用下分解成黑色微粒银而使玻璃变暗。在暗处，由于加入玻璃中的催化剂的作用，微粒银又可化合成氯化银等物质。下列有关变色镜的说法错误的是()A．变色镜玻璃和普通玻璃的不同是加入了氯化银、催化剂等物质B．变色镜玻璃变色是一个物理变化的过程C．加入玻璃中的氯化银属于盐类，而分解成的银微粒是金属单质D．由变色镜变色原理可知，氯化银应避光保存4．小明笔记中有处错误，你认为是图中的()第4题图A．a处B．b处C．c处D．d处5．纳米是一个长度单位，纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，我国在纳米碳管的研究上处于世界领先地位。在纳米碳管中，碳原子按一定方式排列。下列有关叙述中错误的是()A．纳米碳管是由一种叫“纳米”的物质制成的材料B．纳米材料将对人类文明发展产生积极影响C．纳米碳管在氧气中燃烧生成CO2D．纳米碳管是由碳元素组成的单质6．飞船在重返大气层时，由于与空气的剧烈摩擦，船体的表面温度将上升到2000～3000℃，因此，飞船表面必须有良好的防高温措施。下列有关飞船的防高温措施中不可取的是()A．使用陶瓷类的贴面覆盖船体B．使用在一定条件下能熔化或汽化的表面覆盖材料C．使用在一定条件下能与大气层中的氧气发生剧烈燃烧反应的表面覆盖材料D．使用在一定条件下能发生分解反应的表面覆盖材料7．自然界并不缺少镁，缺少的是发现镁的眼睛。某科学兴趣小组开启寻镁之旅，现邀请你参与并完成相关内容。(1)第一站：初识金属镁。①金属镁的物理性质：(写出一条)；②金属镁的化学性质：镁能与氧气反应，反应的化学方程式为。(2)第二站：再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中，反应现象是，化学方程式为。(3)第三站：制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁，流程如图：第7题图则流程中的X为____。INCLUDEPICTURE"../拓展.TIF"B提升8．为从废铜屑中得到较纯的单质铜，某探究小组设计了如下方案。下列说法正确的是()第8题图A．若X是铁，第③步反应还应有氯化铁生成B．X还可以是Zn，但不能是AgC．直接用废铜屑进行②③步操作也能达到实验目的D．向第②步反应后的溶液中加入硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，即证明盐酸过量9．由我国自主研发的深海载人潜水器球壳于2019年建造完成并通过验收。球壳用被称为“海洋金属”的钛合金作为制造材料，钛合金不仅强度高而且具有弹性。如图为钛元素在元素周期表中的部分信息。第9题图(1)钛原子的质子数为____。(2)Ti除了表示钛元素、一个钛原子之外，还能表示____。(3)钛元素的化合价为＋4时，其对应的氧化物被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料，它的化学式为____。10．纳米材料具有特殊的性能，“引火铁”(极细的铁粉)是一种准纳米材料，它在空气中可以自燃，如图是用新制的四氧化三铁与纯净的氢气制备“引火铁”的装置。第10题图(1)写出四氧化三铁与氢气反应生成“引火铁”的化学方程式：。(2)B、C所盛的物质分别是、。(3)加热前，如何检验装置中的空气是否排尽？_。(4)未参加反应的氢气直接进入实验室中，可能引起爆炸，应该用什么方法处理？。C拓展11．2020年11月1日凌晨，复兴号DJ5917首次成为运送货物的“快递小哥”，该列车在北京西站进行装载，将开往武汉汉口站。复兴号动车组列车(如图)是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车。第11题图(1)列车利用碳滑板与接触网接触来获取电。碳滑板通常用石墨制成，是因为石墨具有____性；石墨在常温下受日光照射或与空气、水分接触都不容易起变化，说明其化学性质____。(2)建设高铁铁轨和机车需要大量的金属材料，下列高铁建设使用的材料中属于金属材料的是____(填字母)。A．锰钢铁轨B．车头前的玻璃钢C．铝合金车厢D．车厢内塑胶地板(3)部分同学暑假乘高铁外出游玩，他们准备了在高铁上吃的食物，有面包、牛奶、香肠、水果、矿泉水等，其中牛奶中富含____元素(填一种金属元素)以促进骨骼发育。(4)为了避免____，同学们在列车上使用的塑料食品包装袋、矿泉水瓶和塑料袋用完后不要随意丢弃，应交给列车上工作人员集中处理。(5)大量的钢铁是通过铁矿石冶炼而成，写出工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式。12．碱式碳酸锌是制备功能材料ZnO的原料，其化学反应表达式为Znx(OH)y(CO3)zeq\o(→,\s\up7(煅烧))ZnO＋CO2↑＋H2O(x、y、z为正整数)。小金设计了图甲所示装置对碱式碳酸锌的组成进行探究(装置气密性良好，药品足量，实验操作正确)。第12题图(1)图甲中装置B的作用是吸收。(2)查阅资料发现，在不同温度条件下充分加热等质量的碱式碳酸锌样品，剩余固体的质量与加热温度的关系如图乙所示。实验中加热时，热分解装置的温度至少要达到____℃(选填“200”“300”或“400”)。(3)部分实验步骤为：“……加热前先通入N2排尽装置内的空气，关闭通入N2的活塞，……控制一定温度下加热……”。实验过程中可根据现象判断碱式碳酸锌样品已反应完全。(4)小金取54.7g碱式碳酸锌样品(不含杂质)，放置于热分解装置内，完全反应后测得装置A增重5.4g，装置B增重8.8g。则x：y：z的最简整数比为。

第6节材料的利用与发展INCLUDEPICTURE"../基础.TIF"A基础1．材料是人类文明进步的标志。下列是不同时代的物品，其材料在加工、制取过程中只发生物理变化的是(A)第1题图A．石器 B．青铜器C．铁器 D．高分子材料2．许多性能优异的材料都是通过化学反应制得的。下列材料和用途对应错误的是(B)A．石英砂可制造光导纤维B．二氧化硅晶片可用于制造计算机芯片C．高强度陶瓷可制成航天飞机防热瓦D．钛合金材料可用于制造航天航空器3．变色镜是由一种叫做“光致变色”的玻璃制成的。它是在普通玻璃原料中加入氯化银等物质，这些物质在光的作用下分解成黑色微粒银而使玻璃变暗。在暗处，由于加入玻璃中的催化剂的作用，微粒银又可化合成氯化银等物质。下列有关变色镜的说法错误的是(B)A．变色镜玻璃和普通玻璃的不同是加入了氯化银、催化剂等物质B．变色镜玻璃变色是一个物理变化的过程C．加入玻璃中的氯化银属于盐类，而分解成的银微粒是金属单质D．由变色镜变色原理可知，氯化银应避光保存4．小明笔记中有处错误，你认为是图中的(B)第4题图A．a处 B．b处C．c处 D．d处5．纳米是一个长度单位，纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，我国在纳米碳管的研究上处于世界领先地位。在纳米碳管中，碳原子按一定方式排列。下列有关叙述中错误的是(A)A．纳米碳管是由一种叫“纳米”的物质制成的材料B．纳米材料将对人类文明发展产生积极影响C．纳米碳管在氧气中燃烧生成CO2D．纳米碳管是由碳元素组成的单质6．飞船在重返大气层时，由于与空气的剧烈摩擦，船体的表面温度将上升到2000～3000℃，因此，飞船表面必须有良好的防高温措施。下列有关飞船的防高温措施中不可取的是(C)A．使用陶瓷类的贴面覆盖船体B．使用在一定条件下能熔化或汽化的表面覆盖材料C．使用在一定条件下能与大气层中的氧气发生剧烈燃烧反应的表面覆盖材料D．使用在一定条件下能发生分解反应的表面覆盖材料7．自然界并不缺少镁，缺少的是发现镁的眼睛。某科学兴趣小组开启寻镁之旅，现邀请你参与并完成相关内容。(1)第一站：初识金属镁。①金属镁的物理性质：__银白色(合理即可)__(写出一条)；②金属镁的化学性质：镁能与氧气反应，反应的化学方程式为__2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO__。(2)第二站：再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中，反应现象是__固体逐渐减少，有大量气泡产生__，化学方程式为__Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑__。(3)第三站：制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁，流程如图：第7题图则流程中的X为__盐酸__。INCLUDEPICTURE"../拓展.TIF"B提升8．为从废铜屑中得到较纯的单质铜，某探究小组设计了如下方案。下列说法正确的是(B)第8题图A．若X是铁，第③步反应还应有氯化铁生成B．X还可以是Zn，但不能是AgC．直接用废铜屑进行②③步操作也能达到实验目的D．向第②步反应后的溶液中加入硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，即证明盐酸过量9．由我国自主研发的深海载人潜水器球壳于2019年建造完成并通过验收。球壳用被称为“海洋金属”的钛合金作为制造材料，钛合金不仅强度高而且具有弹性。如图为钛元素在元素周期表中的部分信息。第9题图(1)钛原子的质子数为__22__。(2)Ti除了表示钛元素、一个钛原子之外，还能表示__钛单质__。(3)钛元素的化合价为＋4时，其对应的氧化物被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料，它的化学式为__TiO2__。【解析】(1)根据元素周期表可知，左上角的数字表示原子序数；根据原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数可知，钛原子的质子数为22。(2)Ti属于金属元素，可表示钛元素，表示一个钛原子，还能表示钛这一单质。(3)氧元素显－2价，当钛元素的化合价为＋4价时，其氧化物的化学式为TiO2。10．纳米材料具有特殊的性能，“引火铁”(极细的铁粉)是一种准纳米材料，它在空气中可以自燃，如图是用新制的四氧化三铁与纯净的氢气制备“引火铁”的装置。第10题图(1)写出四氧化三铁与氢气反应生成“引火铁”的化学方程式：__Fe3O4＋4H2eq\o(=,\s\up7(高温))3Fe＋4H2O__。(2)B、C所盛的物质分别是__氢氧化钠溶液__、__浓硫酸__。(3)加热前，如何检验装置中的空气是否排尽？__在导管口点燃，观察燃烧现象__。(4)未参加反应的氢气直接进入实验室中，可能引起爆炸，应该用什么方法处理？__点燃或用气球收集起来__。【解析】(2)通过B、C的目的是得到纯净、干燥的氢气，可用水或NaOH溶液吸收HCl气体，用浓H2SO4吸收水分。(3)从导气管末端收集一小试管气体，点燃，不发出尖锐爆鸣声，说明空气已经排完。INCLUDEPICTURE"../应用.TIF"C拓展11．2020年11月1日凌晨，复兴号DJ5917首次成为运送货物的“快递小哥”，该列车在北京西站进行装载，将开往武汉汉口站。复兴号动车组列车(如图)是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车。第11题图(1)列车利用碳滑板与接触网接触来获取电。碳滑板通常用石墨制成，是因为石墨具有__导电__性；石墨在常温下受日光照射或与空气、水分接触都不容易起变化，说明其化学性质__稳定__。(2)建设高铁铁轨和机车需要大量的金属材料，下列高铁建设使用的材料中属于金属材料的是__AC__(填字母)。A．锰钢铁轨B．车头前的玻璃钢C．铝合金车厢D．车厢内塑胶地板(3)部分同学暑假乘高铁外出游玩，他们准备了在高铁上吃的食物，有面包、牛奶、香肠、水果、矿泉水等，其中牛奶中富含__钙__元素(填一种金属元素)以促进骨骼发育。(4)为了避免__白色污染__，同学们在列车上使用的塑料食品包装袋、矿泉水瓶和塑料袋用完后不要随意丢弃，应交给列车上工作人员集中处理。(5)大量的钢铁是通过铁矿石冶炼而成，写出工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式：__Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2__。12．碱式碳酸锌是制备功能材料ZnO的原料，其化学反应表达式为Znx(OH)y(CO3)zeq\o(→,\s\up7(煅烧))ZnO＋CO2↑＋H2O(x、y、z为正整数)。小金设计了图甲所示装置对碱式碳酸锌的组成进行探究(装置气密性良好，药品足量，实验操作正确)。第12题图(1)图甲中装置B的作用是吸收__碱式碳酸锌分解产生的二氧化碳__。(2)查阅资料发现，在不同温度条件下充分加热等质量的碱式碳酸锌样品，剩余固体的质量与加热温度的关系如图乙所示。实验中加热时，热分解装置的温度至少要达到__300__℃(选填“200”“300”或“400”)。(3)部分实验步骤为：“……加热前先通入N2排尽装置内的空气，关闭通入N2的活塞，……控制一定温度